AD7705/7706在仪器仪表中的应用

　　0　概　述

　　在工业过程控制、医疗器械、电子称及多媒体等许多应用中,对系统的速度、功耗及成本等性能的要求越来越高。自上世纪70年代中期以来,大多数单片模数转换器采用了积分、逐次逼近或并行比较技术,进入80年代,∑-△技术进一步扩展了选择的余地。

　　∑-△转换器具有相对简单的结构,又称为过采样转换器。这种转换器由∑-△调制器及连接于其后的数字滤波器构成(图1)。调制器的结构非常近似于双斜率ADC,包括一个积分器和一个比较器,以及含有一个1位DAC的反馈环。这个内置的DAC仅仅是一个开关,它将积分器输入切换到一个正或负的参考电压。∑-△ADC还包括一个时钟单元,为调制器和数字滤波器提供适当的定时。

　　窄带信号送入∑-△ADC后被以非常低的分辨率(1位)进行量化,但采样频率却非常高,如2MHz或更高。经数字滤波处理后这种过采样被降低到一个比较低的采样率,如8kHz左右,同时ADC的分辨率(即动态范围)被提高到16位或更高。这种∑-△技术在模数转换器市场上占据了很重要的位置。它具有三个主要优势:

　　(1)低价格、高性能

　　(2)集成化的数字滤波

　　(3)与DSP技术的兼容性便于实现系统集成AD7705/7706是利用∑-△转换技术实现了16位无丢失代码性能。该器件可以接受直接来自传感器的低电平的输入信号,然后产生串行的数字输出。

　　AD7705/7706只需2.7~3.3V或4.75~5.25V单电源。AD7705是双通道全差分模拟输入,而AD7706是3通道伪差分模拟输入,二者都有一个差分基准输入。当电源电压为5V、基准电压为2.5V时,这二种器件都可将输入信号范围从0~20mA到0~2.5V的信号进行处理。还可以处理±20mV~±2.5V的双极性输入信号。当电源电压为3V、基准电压为1.225V时,可处理0~10mV到0~1.225V的单极性输入信号,它的双极性输入信号范围是±10mV到±1.225V对于AD7705是以AIN(-)输入端为参考点,而AD7706是COMMON输入端。AD7705/7706是用于智能系统、微控制器系统和基于DSP系统的理想产品。其串行接口可配置为三线接口。增益值、信号极性以及更新速率的选择可用串行输入口由软件来配置。该器件还包括自校准和系统校准选项,以消除器件本身或系统的增益和偏移误差。

　　1　AD7705/7706的特点

　　(1) AD7705:2个全差分输入通道的ADC

　　(2) AD7706:3个伪差分输入通道的ADC;16位无丢失代码;0.003%非线性

　　(3)可编程增益:1~128

　　(4)三线串行接口SPITM、QSPITM、MICROWIRETM和DSP兼容

　　(5)有对模拟输入缓冲能力

　　(6) 2.7~3.3V或4.75~5.25V工作电压

　　(7) 3V电压时,最大功耗为1mW

　　(8)等待电流的最大值为8mA