一款基于A(yíng)D7896的瞬時(shí)峰值電壓測量?jì)x設計

K=ADC滿(mǎn)刻度電壓值/信號最大值=5 V/5 V=1

ADC芯片的位數為：

式中，Umax為ADC芯片的滿(mǎn)刻度輸入電壓，現以定為5 V，Umin為ADC芯片的最小分辨出的電壓。它由被測信號分辨率決定，現要求能分辨出0.1 V電壓變化，對應于分壓電路后產(chǎn)生0.1x5 V/100 V的電壓變化，此電壓經(jīng)K=1倍放大后，求得Umin為：

綜上所述，選擇N≥10位的ADC芯片，即可以滿(mǎn)足分辨率要求。

當然，如果要求被測信號能分辨出0.01 V的電壓變化，即要求更高精度的ADC，則ADC的分辨率高些，此時(shí)，N=

，故選擇N≥14位的ADC芯片即可。

考慮到瞬時(shí)電壓的周期為50～100μs，速率比較快，本電路采用AD7896作為A/D轉換器。AD7896是一個(gè)12位的快速AD轉換芯片，片上包含了一個(gè)8μs的逐次逼近ADC，一個(gè)鎖存放大器，一個(gè)高速串行接口。AD7896為單電源供電，VDD輸入范圍為2.7～5.5 V，模擬信號輸入端VIN的電壓可在0V—VDD間取值，同時(shí)VDD也作為ADC的參考電壓(本電路設計的參考電壓源為+5 V)，AD7896提供了兩種工作模式：高速采樣模式與自動(dòng)休眠模式。為了獲得快速的電壓轉換信號，這里采用了高速采樣模式。其A/D轉換接口電路圖如圖5所示。

2.5 單片機控制電路

本測量?jì)x采用單片機P89V51RD2作為控制核心，當收到中斷啟動(dòng)電路的中斷信號后，啟動(dòng)AD轉換電路，并將電壓值直接送到數碼管顯示電路。單片機控制電路如圖6所示。

3 系統軟件設計

本系統的整個(gè)軟件設計都是圍繞著(zhù)如何準確獲得電壓的峰值以及將測量結果正確顯示處理。因此，在主程序中主要處理各系統的初始化以及顯示問(wèn)題，而在中斷服務(wù)程序中處理電壓信號的讀取、模數轉化以及數據運算等問(wèn)題。軟件設計的流程圖如圖7～8所示。

4 結論

電路通過(guò)軟硬件的聯(lián)調，將測試的結果顯示在數碼管上，通過(guò)對數碼管上數值與示波器實(shí)測數據的比較，可以得出，本設計的峰值檢測電路靈敏可靠，轉換速率高。