最新方法:怎樣提高DSP采樣精度

1 ，AD7858的主要特性

　　AD7858是AD公司推出的12位串口、高速、低功耗、逐次逼近式AD轉換器。它可在3～5.5 V的電壓下工作，其數據通過(guò)率高達200 kSPS。該芯片內含一個(gè)低噪聲、寬頻帶的跟蹤／保持放大器，可以處理高達200 kHz的寬頻信號。

　　AD7858很容易與微處理器或DSP接口。輸入信號從CONVST的下降沿開(kāi)始被采樣（此位可通過(guò)硬件引腳或軟件位操作），轉換也從此點(diǎn)啟動(dòng)。忙信號線(xiàn)在轉換起始時(shí)為高電平，之后在400μs后跳變?yōu)榈碗娖揭员硎巨D換結束。

　　AD7858的主要特性如下：

◇支持3～5.5 V電壓供電；

◇上電時(shí)，具有系統自動(dòng)校準（校驗芯片本身或芯片外設是否出錯）和自動(dòng)自校準（校驗校準寄存器是否出錯）的功能；

◇具有高速串行接口；

◇低功耗。在3 V電壓下，功耗僅為12 mW；

◇片內集成有高性能的抽樣和保持放大器，輸入信號可以采用單端輸入方式，也可以采用差分輸入方式；

◇AD7858芯片能夠支持用硬件或軟件啟動(dòng)AD轉換；

◇轉換完成自動(dòng)進(jìn)入休眠模式，休眠時(shí)的功耗為25μw；

◇采用24引腳DIP、SOIC或TSSOP等多種封裝形式。

2， AD7858的引腳功能

　　AD7858的主要引腳功能如下：

CONVST：轉換開(kāi)始位。當時(shí)鐘下降沿到來(lái)時(shí)，系統為保持模式，且開(kāi)始進(jìn)行數模轉變。如此腳不用，應與DVDD相連；

BUSY：忙信號輸出端。用于表明器件所處的狀態(tài)。在CONVST下降沿或CAL上升沿之后，忙信號變?yōu)楦唠娖?，并在轉換期間保持高電平。一旦轉換結束并將轉換結果存入輸出寄存器，該端復位為低電平；

SLEEP：休眠或低功耗模式。該腳為低時(shí)，器件處于休眠模式，如若此時(shí)不存在數模轉換或校準工作，那么，所有的電路（包括內部參考電壓），全處于關(guān)斷模式；若該腳為1，則器件正常運行。如若休眠模式只用軟件控制，那么，此腳始終為高電平；

REFIN／REFOUT：參考輸入／輸出。此腳可作為模數轉換的內部參考電壓，并可通過(guò)串聯(lián)電阻與內部電路相連；

3，硬件設計

　　DSP與AD7858芯片的連接方法如圖2所示。設計時(shí)，模擬電源和模擬地、數字電源和數字地都應通過(guò)電容網(wǎng)絡(luò )去耦，以減小電源輸入噪聲。為了得到較好的信噪比，可將AGND與DGND連在一起，并采用單端輸入，同時(shí)選擇兩路單獨的通道AIN1、AIN4；SLEEP引腳與DVDD相連，表明此時(shí)的休眠模式只受軟件控制；CAL引腳可通過(guò)0.01μF與DGND連接，轉換結果將以16位二進(jìn)制從DOUT輸出，并通過(guò)SPISOMI回送給DSP。該數據的前4位始終為0。在BUSY位為低電平時(shí)，DSP將向AD7858發(fā)送CONVST信號，并在CONVST的下降沿開(kāi)始轉換。該電路的給定主脈沖頻率為4MHz，系統可通過(guò)I／O口向AD7858發(fā)送同步信號SYNC。


4，軟件設計

　　軟件設計的主要任務(wù)是完成數據采集。本設計，采用TI公司的TMS320LF2407A芯片作為主機。系統調試環(huán)境為CCS2.0版本。并采用C語(yǔ)言編程。


5，結束語(yǔ)

　　S該DSP的最高采樣電壓為3.3 V，AD轉換器（AD7858）則為12位轉換器，因此，除去一位最高位（符號位），也就是說(shuō)：該電路具有11位采樣精度。

　　另外應當指出的是，在實(shí)際應用中，模擬地和數字地最好采用地層的形式，且模擬地和數字地應在芯片下單點(diǎn)接地。由于A(yíng)D7858模／數轉換器是采用串口并通過(guò)串行方式輸出數據，而這種數據輸出口與并口相比，其管腳較少，因而能節省器件在PCB板中所占的空間，比較適用于各類(lèi)小型裝置。