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ADuC812中A/D转换器的安全应用

时间:2010-05-14 19:51来源:未知 作者:admin 点击:
ADuC812内集成的ADC转换模块,包含了8通道、12位、单电源 A/D转换器。这些A/D转换器由基于电容DAC的常规逐次逼近转换器组成 ,接收的模拟输入范围为0~+VREF(+2.5V)。另外,此模块还为用户提供片内基准、校准特性,模块内的所 有部件能方便地通过3个寄存器SFR接口来设置。总之,ADu C812的ADC模块具有与一般ADC芯片相比拟的性能,并且操作简单、可靠性高,采集 速率可高达200 kHz。但是,ADuC812内集成的ADC转换模块有其特殊性,如果应用不适当,轻则 影响ADC的性能,重则电路完全不能工作,甚至烧毁器件。

ADuC812内A/D转换器的2.5V基准电压既可由片内提供,也可由外部基准经V REF引脚提供。若使用内部基准,则在V REF和CREF引脚与AGND之间都应当连接0.1uF电容以便去耦。这些去耦电容应放在紧靠V REF和CREF引脚处。为了达到规定的 性能,建议在使用外部基准时,该基准应当在2.3 V和模拟电源AVDD之间。图 1 给出了使用外部基准电源时的应用电路。

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由于片内基准高精度、低漂移且经工厂校准,并且当ADC或DAC使能时,在 VREF引脚会出现此基准电压。因此,在进行系统扩展时,可将片内基 准作为一个2.5V的参考电源来使用。若要把片内基准用到微转换器之外,则应在 VREF引脚上加以缓冲并应在此引脚与AGND之间连接0.1 uF电容。图2示出了把片内基准用到微转换器之外时的应用电路。

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在实际应用中应当特别注意,内部VREF 将保持掉电直到ADC或DAC外围设备模块之一被它们各自的使能位上电为止。

与其它ADC芯片相比,ADuC812的ADC模块有一个缺点,就是ADC正常工作的模拟输入范 围为0~+2.5V,而允许输入的电压范围只能为正电压0~+5V。经实验证明,若输入的模拟电压超过+2.5V(最大值为+5V),ADC的采样结果为最大值(0FFFH),虽然结果不对,但并没有影响 ADuC812正常工作;但是,一旦输入负的模拟电压,则会影响AD uC812正常工作,表现为ADC的基准电压(VREF=+2.5V)消失和采样结果不正确,且若长时间输入负电压,将有可能损坏芯片。 因此,在实际应用中,若发现启动ADC之后VREF 端无电压,则应立即将芯片复位,并检查模拟输入信号的采集放大部分。在确保进入ADuC812的模拟信号在0~+2.5V范围内之后,才能再次启动ADC。实际应用时,应保证输入的模拟电压为正电平。

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建议ADC的输入缓冲放大器采用0~5 V的电源工作,这样,可以保证ADC的输入在ADuC812的A/D转换器的安全输入范围内,如图3所示。如 果实际情况不许可,ADC的输入缓冲放大器的电源超出0~5V,则应采用 图 4 所示的钳位电路,保证ADC的输入在ADuC812的A/D转换器的安全输入范围内。注意,ADC的输入端有一个0.01uF的电容,这个电容是为了保证ADC的转换精度。
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