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集成A/D转换器的实例应用优化

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:多路开关可选通8个模拟通道,允许8路模拟量分时输入,共用A/D转换器进行转换。图7.11ADC0809的应用电路总结数字系统所能达到的精度和速度最终取决于A/D和D/A转换器的转换精度和转换速度。A/D转换器的功能是将输入的模拟信号转换成一组多位的二进制数字输出。并联比较型A/D转换器速度较高;双积分型A/D转换器精度高;逐次逼近型A/D转换器在一定程度上兼顾了以上两种转换器的优点,因此得到普遍应用。

集成A/D转换器的实例应用优化

ADC0809是带有8位A/D转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件。它是逐次逼近式A/D转换器,可以和单片机直接接口

1.ADC0809内部逻辑结构

ADC0809内部逻辑结构如图7.9所示,由图可知,ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。多路开关可选通8个模拟通道,允许8路模拟量分时输入,共用A/D转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存A/D转换完的数字量,当OE端为高电平时,才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。

图7.9 ADC0809的内部逻辑结构

2.ADC0809引脚说明

ADC0809的引脚排列如图7.10所示。

图7.10 ADC0809的引脚

引脚具体功能如下:

IN0-IN7:8条模拟量输入通道。

ADC0809对输入模拟量要求:信号单极性,电压范围是0-5V,若信号太小,必须进行放大;输入的模拟量在转换过程中应该保持不变,如若模拟量变化太快,则需在输入前增加采样保持电路。

地址输入和控制线:4条

ALE为地址锁存允许输入线,高电平有效。当ALE线为高电平时,地址锁存与译码器将A,B,C三条地址线的地址信号进行锁存,经译码后被选中的通道的模拟量进转换器进行转换。A,B和C为地址输入线,用于选通IN0-IN7上的一路模拟量输入。通道选择表如表7.1所示。

表7.1 模拟量输入通道选择

数字量输出及控制线:11条(www.xing528.com)

ST为转换启动信号。当ST上跳沿时,所有内部寄存器清零;下跳沿时,开始进行A/D转换;在转换期间,ST应保持低电平。EOC为转换结束信号。当EOC为高电平时,表明转换结束;否则,表明正在进行A/D转换。OE为输出允许信号,用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE=1,输出转换得到的数据;OE=0,输出数据线呈高阻状态。D7-D0为数字量输出线。

CLK为时钟输入信号线。因ADC0809的内部没有时钟电路,所需时钟信号必须由外界提供,通常使用频率为500KHZ,VREF(+),VREF(-)为参考电压输入。

ADC0809应用说明:

➢ADC0809内部带有输出锁存器,可以与AT89S51单片机直接相连。

➢初始化时,使ST和OE信号全为低电平。

➢在ST端给出一个至少有100ns宽的正脉冲信号。

➢是否转换完毕,我们根据EOC信号来判断。

3.应用电路

如图7.11所示,从ADC0809的通道IN0输入0~5V之间的模拟量,通过ADC0809转换成数字量在数码管上以十进制形成显示出来。ADC0809的VREF接+5V电压。

图7.11 ADC0809的应用电路

总结

➢数字系统所能达到的精度和速度最终取决于A/D和D/A转换器的转换精度和转换速度。因此,转换精度和转换速度是A/D和D/A转换器的两个最重要的指标。

➢A/D转换器的功能是将输入的模拟信号转换成一组多位的二进制数字输出。不同的A/D转换方式具有各自的特点。并联比较型A/D转换器速度较高;双积分型A/D转换器精度高;逐次逼近型A/D转换器在一定程度上兼顾了以上两种转换器的优点,因此得到普遍应用。

作业

1.简述倒T型电阻网络D/A转换器的工作原理。

2.简述A/D转换器的组成和工作原理。

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