|
1 概述 隨著芯片制造工藝的不斷發展及用戶對數據實時性要求的不斷提高。同時采樣A／D轉換器在實時性方面的巨大優勢使其應用越來越廣泛。MAXl320是Maxim公司最新推出的并行14位8通道同時采樣器．其基本特征和參數如下： ●速度高，轉換8通道的時間可達3．8μs，每通道的吞吐量達到250kps； ●模擬供電電壓+4．75V一+5．25V。數字供電電壓+2．7V"+5．25V，無需電平轉換便可以直接與絕大多數的處理器直接相連； ●電壓轉換范圍為+5V； ●16．6MHz的14位雙向并行接口可與高速CPU直接相連； ●無需校準； ●雙極性輸入，無需負電源，提供+16．5V過壓保護； ●先進，先出（FIFO)功能，減少接口開銷，并可在轉換結束或轉換之間讀取轉換結果； ●典型模擬電流輸入為．46mA．最大數字電流輸入為1．6mA．典型輸入阻抗8．66kΩ； ●動態特性：SFDR=90dBc．SINAD=76．5dB，直流精度為%26;#177;2LSB INL，%26;#177;ILSBDNL； ●7rmnx7mm，48引腳TQFP封裝； ●可工作在擴展級溫度范圍(一40%26;#176;"+85℃)。 2 內部結構及引腳功能 MAXl320內部集成了帶寬為IOMHz的S／H、+2．5V參考電壓、內部時鐘、8x14位SRAM以及選通采樣通道的配置寄存器 等。MAXl320內部結構如圖1所示。 其中配置寄存器的設置如下：數據位DO—D7依次對應于模擬輸人通道CHO—CH7．向其位寫1選擇相應通道，寫O則關閉該通道。配置寄存器需同ALLON引腳一起決定通道是否選通。 引腳功能說明： AVDD：模擬電源輸入引腳。接+4．75V一+5．25V模擬電源； AGND：模擬地； CH0一CH7：模擬量輸入通道CH0一CH7； MSV：中值電壓旁路； INTCLK／EXTCLK：時鐘模式選擇輸入。該引腳接AVm選擇內部時鐘，接AGND選擇外部時鐘輸入； REFMS：中值基準旁路或輸入。應用時需將REFMS與REF連接。若采用內部基準．用一個不低于0．01μF。的電容將REFMS／REF節點旁路到AG-ND；若采用外部基準，用+2V一+3V的外部電壓驅動REFMS／REF節點： REF+：正基準旁路。應用時用一個0．1μF電容將REF+旁路到AGND，同時用一個2．2μF。電容和一個O．1μF電容將REF+旁路到：REF-； REF一：負基準旁路；應用時用一個0．1μF電容將。REF-旁路至AGND。同時用一個2．2μF電路和一個0．1μF電容將REF一旁路到REF+； DO—D13：14位并行數據總線； DVDD：數字電源輸入引腳； DGND：數字地； EOC：轉換結束輸出。低電平表明一次轉換結束。在下一個CLK(上升沿或CONVST下降沿時變回高電平； EOLC：最后轉換結束輸出。低電平表明最后一個通道的轉換結束。當CONVST跳變到低電平為下一次轉換時序做準備時，EOLC跳變到高電平； CLK：外部時鐘輸入引腳； SHDN：掉電輸入引腳。該引腳為低電平選擇正常模式，為高電平選擇掉電模式。器件進入低功耗狀態； ALLON：通道使能輸入。該引腳接高電平使能所有的輸入通道(12H0一CH7)，接低電平則只有被選中的通道才進行A／D轉換； CS：片選輸入，低電平選通電路； RD：讀選通．將RD置為低電平將啟動一次并行數據總線的讀操作； WR：寫選通。將WR置為低電平將啟動一次寫操作，主要是對配置寄存器的操作； CONVST：啟動轉換輸入引腳。CONVST為高電平時將啟動轉換過程。模擬輸入在CONVST的上升沿采樣。 3 MAX1320典型連接 MAX1320的典型連接如圖2所示．其中DVm引腳可接至+2．7V"+5．25V的數字電壓。值得注意的事。為了提高A／D轉換的精度。最好將數字地和模擬地分開走線．然后用零歐姆電阻或磁珠在一點相連。 4 在微機保護中的應用 在電力系統微機保護中．對各種模擬量的實時性要求很高．而MAX1320的同時采樣和高速轉換功能很好的解決了這個問題。在筆者參與設計的一套基于DSP的微機保護裝置中．采用兩片MAXl320采集16路電壓電流信號．不但大大簡化了采樣部分軟硬件設計的工作量。而且很好的解決了各種模擬量的速度和精度問題．從而使該套微機保護裝置的整體性能得到極大的提高。 在硬件設計方面，DSP采用TI公司的TMS320LF2407A，通過地址線A14、A15和DSP的外部I／O空間選通引腳IS譯碼選通MAXl320。DSP的IOPBl和IOPB2接兩片MAX1320的CONVST引腳來啟動A／D轉換(可以選擇8路或16路同時采樣)，MAXl320的EOLC引腳接DSP的IOPB3和IOPB4．通過查詢這兩個引腳來判斷A／D轉換是否完成。圖3是MAXl320應用于微機保護系統采樣部分的結構框圖。 |
