由普通元件組成的4路輸入12位A-D轉(zhuǎn)換器電路及工作原理

電路的功能

近來市場(chǎng)上出售多種作為個(gè)人計(jì)算機(jī)擴(kuò)展用的通用A-D轉(zhuǎn)換擴(kuò)展板，如果限定某種用途，制作成本則可以很低。

本電路是一種由普遍元件構(gòu)成的，4路輸入，采樣和保持電路用的12位A-D轉(zhuǎn)換器，可以輸入正負(fù)的模擬信號(hào)。

電路工作原理

模擬輸入的多路切換器采用標(biāo)準(zhǔn)的模擬開關(guān)DG201，用譯碼器IC選擇1~4通道，通道選擇器輸入由2位正邏輯控制。選定通道后，向采樣和保持電路輸入寬度為10US左右的采樣脈沖以保持模擬電壓。該脈沖由A-D起動(dòng)脈沖，利用此脈沖的上升沿開始12位的轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換時(shí)間大約為25US，12位數(shù)據(jù)從D0~D11輸出。關(guān)于EOC信號(hào)：A-D轉(zhuǎn)換開始時(shí)，EOC為“H”電平，并對(duì)時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，轉(zhuǎn)換一結(jié)束，EOC返回“L”電平，所以用檢測(cè)EOC信號(hào)的上升，下降滑的辦法讀取12位數(shù)據(jù)。

元件的選擇

輸入電阻R1~R4為限流電阻，加大電阻值，頻率響應(yīng)會(huì)變差，R5和C1的作用是減少選擇通道時(shí)產(chǎn)生的噪聲，它們的阻值和容量要與輸入信號(hào)的變化相對(duì)應(yīng)。

保持電容C2采用聚脂薄膜電容。引線6應(yīng)用外皮接地屏蔽線。

VR1和VR2是調(diào)零可變電阻。12位分辨率的1LSB只有2.44MV，要進(jìn)行正確的調(diào)零，應(yīng)使用多圈式可變電阻。

安裝注意事項(xiàng)

A-C轉(zhuǎn)換器是模擬電路和數(shù)字電路的接口電路，必須處理好接地，否則將得不到12位的精度。模擬系統(tǒng)應(yīng)單獨(dú)接地，可用一要接地線。模擬開關(guān)、采樣和保持電路的地線均接在這根接地線上。接地引線在A-D轉(zhuǎn)換器的接地端子上之后再接邏輯地。即邏輯信號(hào)不進(jìn)入模擬接地回路。

調(diào)整

取樣和保持電路失調(diào)調(diào)節(jié)的方法是把模擬開關(guān)輸入接地，連續(xù)輸入A-D開始轉(zhuǎn)換信號(hào)，用VR1把引線5的輸入電壓調(diào)零。輸入轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，并進(jìn)行顯示，然后進(jìn)行A-D轉(zhuǎn)換器的調(diào)零和增益調(diào)節(jié)。