AD7715在手持式光功率计中的应用

　　引言

　　随着我国国民经济飞速发展,光通信的应用越来越广,对手持式光纤测量仪表的需求越来越大。笔者最近开发的手持式光功率计使用了美国AD公司的新型16位Σ-Δ模/数转换器AD7715取得了良好的效果。

　　AD7715模/数转换器简介

　　AD7715的内部结构如图1所示。在低频测量应用中AD7715提供了一个完整的前端。AD7715可以直接将传感器的小信号接入输入端,输出端串行输出一个字的数字信号。它使用Σ-Δ技术来实现高达16位的无误码输出。差分模拟输入和差分参考输入是AD7715的特色。它是单电源工作(+3V或+5V)。因此AD7715非常适合于基于微控制器或DSP的灵巧系统。它有一个可以被配置成三线操作的串行接口。增益设定,信号极性及数据刷新频率都可有软件通过串行输入口进行配置。该芯片还可进行自定标和系统定标,可有效消除由芯片自身或系统产生的增益和偏移误差。

　　AD7715的优点:

　　1.微功耗。在3V电压1MHz主频的情况下AD7715消耗的总电流不超过450μA,使其成为低功耗系统的理想之选。其待机电流低于10μA。

    　2.可编程增益输入允许AD7715将应变片或传感器的信号直接接到输入端省去数量可观的信号处理电路。

　　3.由于使用三线串行接口减少了连接线的数量同时减少了需要隔离的系统的光偶的数量使其成为基于微控制器或DSP处理器应用的理想选择。该芯片拥有片上寄存器,通过它可软件控制输出刷新频率,输入增益,信号极性和定标模式。

　　4. AD7715有极佳的静态性能如16位无误码±0.0015%精度和低rms噪声(<550nV)。通过片上的定标操作可以去除零点和满量程误差从而消除端点误差和温度漂移的影响。

　　AD7715可使用的内部寄存器:

　　芯片上有四个寄存器,它们可以通过芯片上的串行口被访问。

　　通信寄存器:它决定下一个操作是读还是写操作同时它还决定对哪一个寄存器进行读或写操作。所有的与芯片的通信必须从一个对通信寄存器的写操作开始。当上电或复位之后,芯片等待对其通信寄存器写入。写入这个寄存器的数据决定下一个对芯片的操作是读还是写操作同时它还决定对哪一个寄存器进行读或写操作。因此,对任意一个芯片上的非通信寄存器的写操作总是由一个对通信寄存器的写操作开始接着再写入所选的寄存器。一个对芯片上的任一寄存器(包括通信寄存器本身和输出数据寄存器)的读操作总是由一个对通信寄存器的写　　操作开始接着再对所选的寄存器进行读操作。通信寄存器也控制芯片的等待模式和工作增益。通过读通信寄存器也可知道DRDY的状态。