ad7714_AD7715在精密分析儀器中的應用研究

更新時間:2014-04-07 來源:可行性報告 點擊:

【www.luigiyluca.com--可行性報告】

摘要:新型高集成度∑-ΔADC正在得到越來越廣泛的應用。這種ADC只需極少外接元件就可直接處理微弱信號,僅適合嵌入式系統的應用,也適合應用在很多測量分析儀器中,取代傳統的A/D轉換器。本文通過對∑-Δ系列ADC和積分式以及逐次逼近式ADC的比較,以AD7115為實例說明這種取代的可行性。

    關鍵詞:∑-Δ技術 AD7715 分析儀器 三線制串口

引言

AD7715模數轉換器是美國模擬器件公司(ADI)出品的采用和差轉換技術(∑-Δ技術)的系列ADC之一。該系列A/D轉換器均由信號緩沖、可編程增益放大、∑-Δ調制器、數字濾波、三線串行接口等幾部分組成,在性能、通道數、功耗等指標上有差別。傳統的討論局限于將此類ADC應用到手持儀器、工業儀表、DSP設備等便攜式系統中,以發揮其小體積、低功耗的特點。而在比較大的系統,例如高嚴謹分析儀器(如醫用生化類儀器和化學成分測量儀器)中,還是偏愛傳統的逐次比較或雙積分ADC。在我們以前設計的兩種智能儀器當中,涉及到高阻低頻信號的測量時,曾使用過AD574和ICL7109。經過認真的分析,我們在其后的改型產品中,大膽使用了單通道的AD7715作為替換,考慮到成本以及我們所需要的通道數目,我們沒有使用AD公司的∑-Δ系列中的多通道產品,因為AD7715的指標已經很好了。

這種嘗試取得了很好的效果,它不僅簡化了電路,縮小了面積,提高了分辨率,而且在抗干擾能力上不遜于雙積分式的7109;在量程處理和輸入信號的阻抗要求上雙比逐次逼近式的574靈活方便。轉換速度其實也是可變的,其滿足精度要求后的速度雖然和574不是一個數量級,但遠比7109快,足以滿足系統的轉換頻率要求。其唯一的缺點是,物理接線簡單的三線制串行數據接口造成數據處理和程序調試的麻煩,不過和其顯著的優點相比,這點困難是值得克服的。
(范文先生網www.fwsir.com收集整理)
1 ∑-Δ技術和AD7715簡介

1.1 ∑-ΔADC工作原理

∑-Δ也稱為增量調制型轉換技術,和普通的模數轉換原理不同,∑-Δ技術本身就采用了數字技術。使用∑-Δ技術的器件都具有數字系統所普遍具備的高可靠性、高穩定性的優點。

∑-Δ模數轉換器中的模擬部分非常簡單(類似于一個1位ADC),而數字部分要復雜得多。由于更接近于一個數字器件,∑-Δ模數轉換器的制造成本很低廉。

簡單地說,∑-ΔADC以很低的采樣分辨率(1位)和很高的采樣速率將模擬信號數字化。通過使用采樣、噪聲整形和數字濾波等方法增加有效分辨率,然后對ADC輸出進行數字濾波和采樣抽取以降低有效采樣速度,使之符合分辨率和帶寬的要求。

∑-ΔADC主要由∑-Δ調制器、數字濾波和采樣抽取等幾部分組成,如圖1所示。

調制器本質上是一個高速低精度(1位)的ADC,調制器以非常大的過采樣率采樣模擬信號。在這個階段調制器將輸入和輸出之間的差值(Δ)進行一階劃多階積分(∑),結果通過一個量化器(1位ADC)輸出二進制碼流。該碼流一方面輸出給數字濾波部分,另一方面通過一位DAC后和輸入信號比較,提供差值信號(Δ),構成一個反饋循環。
AD7715在精密分析儀器中的應用研究
    ∑-Δ調器以采樣速率輸出1位數據流,頻率可高達MHz量級。數字濾波和采樣抽取的目的是從該數據流中提取出有用的信息。通過數字濾波采樣抽取,濾波經過調制器整形后的量化噪聲,提高系統精度。采樣抽取的底限是滿足信號無損重建的采樣定律,采樣頻率大于奈奎斯特頻率的兩倍(fn>2fb)。

1.2 AD7715簡介

本文來源:http://www.luigiyluca.com/kexingxingbaogao/18167/

為您推薦

微控制器就是單片機嗎_基于32位微控制器MC68HC376的開發設計和應用

摘要:研究了一種新型的32位高性能微控制器MC68HC376,提出了一種基于MC68HC376的應用系統設計方案,對MC68HC376比較有特色的部分做了深入的開發和討論,通過一種實際產品驗證了該方案的可行性。 關鍵詞:32位微控制器 MC68HC376 可構造時鐘模塊(CTM4) 模數轉換[db:tag]

2014-04-15 11:56:30   微控制器實驗實驗報告   微控制器實驗  

ad7714_AD7715在精密分析儀器中的應用研究

摘要:新型高集成度∑-ΔADC正在得到越來越廣泛的應用。這種ADC只需極少外接元件就可直接處理微弱信號,僅適合嵌入式系統的應用,也適合應用在很多測量分析儀器中,取代傳統的A D轉換器。本文通過對∑-Δ系列ADC和積分式以及逐次逼近式ADC的比較,以AD7115為實例說明這種取代的可行性。 關[db:tag]

2014-04-07 20:56:30  

[一種具有什么特點]一種具有恒功率控制的單級功率因數校正電路

摘要:提出了一種具有恒功率控制的單級功率因數校正電路。該電路功率因數校正級工作在電流斷續模式,具有較低的總諧波畸變和較高的功率因數。該電路的直接能量傳遞方式降低了直流母線電壓并且提高了電路的效率。采用恒功率控制方式使得電路具有良好的輸出特性。并通過仿真和實驗結果證明了電路的可行性。 關鍵詞:[db:tag]

2014-03-18 07:26:30  

usb接口|USB便攜式多道γ能譜儀的設計與實現

摘要:討論了串行總線(USB)技術應用于便 攜式多道γ能譜儀的可行性,并詳細介紹了 系統的硬件、固件、設備驅動程序以及應用程序的設計方法,最后給出了其性能測試結果。 關鍵詞:USB γ能譜數據采集 WDM野外地面γ能譜測量技術主要研究地殼巖石土壤中產生的能量范圍約為30keV~3000keV的[db:tag]

2014-03-12 10:26:30   usb是什么   usb調試  

[永磁同步電機和交流異步電機]基于交流永磁同步電機的全數字伺服控制系統

摘要:根據永磁同步電機的數學模型和矢量控制原理,通過仿真和實驗研究,開發出一套基于DSP控制的伺服系統,并給出了相應的實驗結果驗證該系統的可行性。 關鍵詞:永磁同步電機;矢量控制;數字信號處理器引言目前,交流伺服系統廣泛應用于數控機床,機器人等領域,在這些要求高精度,高動態性能以及小體積的場[db:tag]

2014-02-06 17:56:30   永磁同步電機是交流還是直流   交流異步電機和永磁同步電機  

5544444