新型AD變換器AD73360及其應(yīng)用

隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的廣泛和深入,技術(shù)上對(duì)連接數(shù)字世界和物理世界的橋梁—A／D變換器,即模擬前端提出了越來(lái)越高的要求。特別是單片式DSP（Digital Signal Processor—數(shù)字信號(hào)處理器）在控制領(lǐng)域的推廣應(yīng)用,更是要求有簡(jiǎn)潔高效的A／D變換器與之相配套。美國(guó)AD公司于不久前推出的AD73360型 A／D變換器就是符合這樣要求的模擬前端芯片。???

　　AD73360具有六個(gè)模擬量輸入通道,每個(gè)通道可以輸出長(zhǎng)度為十六位的數(shù)字量。這六個(gè)通道可同時(shí)采樣,并且無(wú)須CPU干預(yù),從而有效地減少了由于采樣時(shí)間不同而產(chǎn)生的相位誤差。各個(gè)通道的采樣速率可以方便地利用控制字在8kHz、16kHz、32kHz和64kHz中進(jìn)行設(shè)定。每個(gè)通道可以允許從直流到 4kHz的模擬信號(hào)通過(guò)。由于各個(gè)通道都有內(nèi)置的反混迭濾波器,所以對(duì)其輸入端反混迭濾波器的要求大為降低,而僅需要簡(jiǎn)單的一階RC濾波器即可。???

　　AD73360在級(jí)聯(lián)使用時(shí),最多可將八個(gè)級(jí)聯(lián)在一起。因此,模擬量輸入通道的最大數(shù)目可方便地?cái)U(kuò)展到四十八路。這給模擬量輸入通道數(shù)目的擴(kuò)展工作帶來(lái)了極大的方便。???

　　AD73360使用六線工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)同步串行接口與CPU接口。由于接口信號(hào)線的數(shù)目只有六條,所以這樣不僅節(jié)約了印制板的面積,而且也有效地減小了電磁干擾,從而使得系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定。由于現(xiàn)代的單片式DSP（例如TMS320F206）都支持六線工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)同步串行接口,所以AD73360與DSP連接組成的測(cè)控系統(tǒng)極其簡(jiǎn)潔高效。 　　

　　AD73360特別適合于要求同時(shí)采樣的工業(yè)控制應(yīng)用。它不僅適合于大信號(hào)應(yīng)用,也適合于小信號(hào)應(yīng)用。由于AD73360有內(nèi)置的程控可變?cè)鲆?a href="http://m.xsypw.cn/tags/放大器/" target="_blank">放大器,所以對(duì)小信號(hào)應(yīng)用尤其簡(jiǎn)潔高效。???

　　由于單片AD73360具有六個(gè)同時(shí)采樣的模擬量輸入通道,所以特別適合于三相制電力運(yùn)行參數(shù)測(cè)控類應(yīng)用（三個(gè)相電壓和三個(gè)相電流同時(shí)采樣）系統(tǒng)。本文的應(yīng)用實(shí)例就是筆者已設(shè)計(jì)成功的三相制電力運(yùn)行參數(shù)測(cè)控應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)例。

　　2 　引腳功能　

　　AD73360有兩種封裝形式,一種是R－28,另一種是SU－44。通常R－28封裝的AD73360比較常見(jiàn),所以此處以R－28封裝為例介紹其引腳定義。R－28為28腳表面貼裝式封裝,其引腳號(hào)碼、各引腳上的信號(hào)名稱及其性質(zhì)如表1所列。　

　　AD73360的電源和地線共占用六條引腳：其AVDD1和AVDD2為模擬電源,AGND1和AGND2為模擬地。DVDD為數(shù)字電源,DGND為數(shù)字地。其中,模擬電源和數(shù)字電源既可為5V,也可為3．3V。???

　　模擬量輸入共占用十二條引腳,其中六條正輸入端標(biāo)記為VINP1～VINP6,六條負(fù)輸入端標(biāo)記為VINN1～6。　　

　　REFOUT是帶緩沖的基準(zhǔn)電源輸出端。使用5V電源時(shí),其額定值為2．5V;使用3．3V電源時(shí),其額定值為1．25V。　　

　　REFCAP為片上基準(zhǔn)電源的濾波電容器接入端。要求電容容量為0．1μF,并應(yīng)跨接在此引腳與AGND2引腳之間。?

　　MCLK是主時(shí)鐘輸入端。MCLK信號(hào)由外接的16．384MHz石英晶體振蕩器來(lái)驅(qū)動(dòng),當(dāng)MCLK進(jìn)入AD73360之后,首先被分頻生成DMCLK（稱之為內(nèi)部主時(shí)鐘）,然后再將DMCLK分頻生成SCLK。???

　　SCLK是串行時(shí)鐘輸出端。可作為AD73360的輸出來(lái)傳送到DSP同步串行接口的時(shí)鐘輸入,同時(shí)可用來(lái)控制二者之間的信息傳送速率。???

　　SDO是AD73360的串行數(shù)據(jù)輸出端。此引腳上的數(shù)據(jù)輸出同步于SCLK的正沿。最高有效位（MSB）在先,最低有效位（LSB）在后。當(dāng)SE處于低電平時(shí),無(wú)數(shù)據(jù)輸出,為三態(tài)。???

　　SDOFS是AD73360的幀同步輸出端。高電平有效,其寬度為一個(gè)SCLK周期,該輸出同步于SCLK正沿,并出現(xiàn)在每個(gè)輸出字的最高有效位（MSB）之前。當(dāng)SE處于低電平時(shí),為三態(tài)。???

　　SDI是AD73360的串行數(shù)據(jù)輸入端。來(lái)自DSP的控制字經(jīng)此引腳進(jìn)入AD73360。此引腳上的數(shù)據(jù)輸入同步于SCLK的負(fù)沿。最高有效位（MSB）在先,最低有效位（LSB）在后。當(dāng)SE處于低電平時(shí),此引腳無(wú)效。???

　　SDIFS是AD73360的幀同步輸入端。高電平有效,其寬度為一個(gè)SCLK周期,

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