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(zhuǎn)換器。它可在3～5.5 V的電壓下工作，其數(shù)據(jù)通過(guò)率高達(dá)200 kSPS。該芯片內(nèi)含一個(gè)低噪聲、寬頻帶的跟蹤／保持放大器，可以處理高達(dá)200 kHz的寬頻信號(hào)。

　　AD7858很容易與微處理器或DSP接口。輸入信號(hào)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(zhuǎn)換也從此點(diǎn)啟動(dòng)。忙信號(hào)線在轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換結(jié)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(tǒng)自動(dòng)校準(zhǔn)（校驗(yàn)芯片本身或芯片外設(shè)是否出錯(cuò)）和自動(dòng)自校準(zhǔn)（校驗(yàn)校準(zhǔn)寄存器是否出錯(cuò)）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(nèi)集成有高性能的抽樣和保持放大器，輸入信號(hào)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(zhuǎn)換；

◇轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換開(kāi)始位。當(dāng)時(shí)鐘下降沿到來(lái)時(shí)，系統(tǒng)為保持模式，且開(kāi)始進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)變。如此腳不用，應(yīng)與DVDD相連；

BUSY：忙信號(hào)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(hào)變?yōu)楦唠娖剑⒃谵D(zhuǎn)換期間保持高電平。一旦轉(zhuǎn)換結(jié)束并將轉(zhuǎn)換結(jié)果存入輸出寄存器，該端復(fù)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(shù)模轉(zhuǎn)換或校準(zhǔn)工作，那么，所有的電路（包括內(nèi)部參考電壓），全處于關(guān)斷模式；若該腳為1，則器件正常運(yùn)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(shù)轉(zhuǎn)換的內(nèi)部參考電壓，并可通過(guò)串聯(lián)電阻與內(nèi)部電路相連；

3，硬件設(shè)計(jì)

　　DSP與AD7858芯片的連接方法如圖2所示。設(shè)計(jì)時(shí)，模擬電源和模擬地、數(shù)字電源和數(shù)字地都應(yīng)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(dú)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(zhuǎn)換結(jié)果將以16位二進(jìn)制從DOUT輸出，并通過(guò)SPISOMI回送給DSP。該數(shù)據(jù)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(hào)，并在CONVST的下降沿開(kāi)始轉(zhuǎn)換。該電路的給定主脈沖頻率為4MHz，系統(tǒng)可通過(guò)I／O口向AD7858發(fā)送同步信號(hào)SYNC。


4，軟件設(shè)計(jì)

　　軟件設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是完成數(shù)據(jù)采集。本設(shè)計(jì)，采用TI公司的TMS320LF2407A芯片作為主機(jī)。系統(tǒng)調(diào)試環(huán)境為CCS2.0版本。并采用C語(yǔ)言編程。


5，結(jié)束語(yǔ)

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

　　另外應(yīng)當(dāng)指出的是，在實(shí)際應(yīng)用中，模擬地和數(shù)字地最好采用地層的形式，且模擬地和數(shù)字地應(yīng)在芯片下單點(diǎn)接地。由于AD7858模／數(shù)轉(zhuǎn)換器是采用串口并通過(guò)串行方式輸出數(shù)據(jù)，而這種數(shù)據(jù)輸出口與并口相比，其管腳較少，因而能節(jié)省器件在PCB板中所占的空間，比較適用于各類小型裝置。