基于ADS1158和DSP的高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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1．3 ADS1158外圍電路設(shè)計(jì)
圖4中，詳細(xì)畫(huà)出了ADS1158的外圍接口電路，主要包括電源、參考電壓、晶振、通信接口、信號(hào)輸入、信號(hào)處理等部分。該芯片與DSP的接口均采用隔離電路，晶振部分也選擇了外部晶振，外加鎖相環(huán)電路。這里主要介紹兩個(gè)部分，分別是ADS1158的各種電源組成和信號(hào)處理電路部分。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/159439.htm
ADS1158的電源由三組引腳組成，分別是模擬部分工作電源AVDD、AVSS；參考電壓VrefN，VrefP；數(shù)字信號(hào)部分電源DVDD、DGND。其中AVDD電壓是由數(shù)字電源DVDD經(jīng)過(guò)隔離而來(lái)。DVDD的主要作用是匹配數(shù)字信號(hào)接口的電壓信號(hào)，因?yàn)镾PI以及部分控制線端口均已隔離，所以該端口仍舊與AVDD相接。VrefP，VrefN為參考電壓，對(duì)模擬信號(hào)的采樣精度有至為重要的影響，所以該部分必須謹(jǐn)慎、認(rèn)真設(shè)計(jì)。
本方案電壓參考端采用的是0～4．096 V，搭建了如圖5所示的參考電壓電路。將5 V的電源轉(zhuǎn)化為4．096 V的參考電源，并經(jīng)過(guò)一系列的濾波電路設(shè)計(jì)，來(lái)構(gòu)造一個(gè)高精度、低噪聲的參考電源。也可以將AVDD，AVSS通過(guò)電源模塊轉(zhuǎn)化為±2．5 V電壓，輸入至VrefP，VretN引腳，來(lái)構(gòu)造雙極性輸入的應(yīng)用。
MUXOUTN，MUXOUTP與ADCINP，ADCINN之間為信號(hào)處理電路。在此處可以采用運(yùn)放對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大、濾波處理。如果不需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，此處可以不接任何電路，將信號(hào)直連即可。
1．4 硬件設(shè)計(jì)中需要注意的地方
在硬件設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要充分考慮到電容的應(yīng)用，應(yīng)該按照數(shù)據(jù)手冊(cè)的推薦要求在各位置放置大小合適的膽電容或者瓷片電容，包括電源、晶振等部分。
ADS1158如果有沒(méi)有使用到的引腳，應(yīng)該讓其處于一個(gè)確定的狀態(tài)，或拉高，或拉低，不能讓其懸空。本方案中懸空的引腳均通過(guò)電阻拉低。
背部裸露的散熱焊盤應(yīng)該與AVSS相連，并且焊接在電路板上。
1．5 24位A／D采樣設(shè)計(jì)
采用ADS1158來(lái)構(gòu)建模擬量采樣電路的一個(gè)最大的優(yōu)點(diǎn)就是可以從16位數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)快速升級(jí)到24位數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，只需要將ADS1158更換為ADS1258，即可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)硬件升級(jí)。這兩款新品具有同樣的封裝，同樣的引腳定義，同樣的外圍電路設(shè)計(jì)，對(duì)于設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，可以節(jié)約很多的精力和時(shí)間。
評(píng)論