1、模拟地数字地模拟电源数字电源 2010-02-04 10:42:02| 分类： 默认分类 | 标签： |字号大中小 订阅 问：从上电（或退出掉电模式）到 ADC 稳定开始转换需要多长时间？答：模拟建立时间也就是等待参考电平稳定的时间。它取决于接在 VREF 引脚的电容容量。此电容越大 VREF 的噪音就越小，ADC 转换结果的噪音也就越小。如果用 4.7F 电容，则稳定时间大约为 2ms，如果无旁路电容（不推荐），稳定时间大约为 10S。注意：在开始转化之前，需要一个 1.5S 的跟踪时间，这也就决定了 ADC 多路转换开关（MUX）的切换速度。问：ADC 的最大输入电压及输入阻抗？答：ADC
2、 的最大输入电压为 VREF，它的输入电压范围是 0V-AV+/VDD。输入电容为 10pF；输入阻抗等价于一个 5k 电阻和一个 10pF 电容的串联。请参考应用笔记 AN019“计算开关电容 ADC 的建立时间”。问：ADC 可编程窗口检测器有什么用途？答：ADC 可编程窗口检测器在很多应用中非常有用。它不停地将 ADC 输出与用户编程的限制量进行比较，并在检查到越限条件时通知系统控制器，这在中断驱动的系统中尤其有效，既可以节省代码空间和 CPU 带宽又能提供快速响应的时间。问：为了使 ADC 或 DAC 具有更好的性能，是否应在 VREF 引脚接电容？答：推荐在 VREF 引脚接一个 0
3、.1F 的陶瓷电容器与一个大的电容（典型为 4.7F 钽电容）。在 VREF 引脚加电容是为了降低 VREF 的噪声。因为 VREF 的噪声越小，ADC 或 DAC 转换结果的噪声也就越小。且这两个电容在 PCB 板上应尽可能离 VREF 引脚近。问：内部参考电平是否可以用于外部电路的参考？答：可以，你可以用 VREF 信号作为输出驱动其它电路（像放大器的偏置电压等）。注意，VREF 引脚只能提供源电流，也就是说，要有负载接地使电流流出 C8051 器件。例如，如果你将 VREF 连到 OP 运放的(+)节点，你要加一个下拉电阻对地 (24K 左右)将电流限制在 100A。问：如果测试的模拟输
4、入电压范围是 0-5V 怎么办？答：因为模拟输入（AINx）引脚不能承受 5V 电压，任何引脚在任何情况下( 不管 ADC 或 PGA 的设置如何)必须使其输入 电压保持在 AGND 和 AV之间，这是为了避免沉（或源）电流通过 ESD 保护装置。为了测试 0-5V 范围的信号，必须使信号衰减（衰减到 AV以下）才能进入到 ADC 输入。当使用外部 VREF 时，要求 VREF 的最大值比 AV+小300mV。（两种用运放衰减方法，一种是先用电阻分压得到衰减信号再经跟随器跟随，另一种通过反馈系数调到1/4，）问：F02x 器件内部有 PGA（可编程增益放大器）可以对输入模拟信号进行放大。其中的
5、一个放大倍数为 0.5 倍。是否意味着我可以外接+6V 的模拟输入电压，经过 0.5 倍的放大变成 3V 输入到 AINx 呢？答：请注意：任何模拟引脚（数据 IO 口和 VDD 引脚除外）的最大输入电压为-0.3V 到 VDD+0.3V。如果超出此范围可能造成器件永久损坏。在单端输入方式，有两个限制因素如下：1、AIN 输入电压必须在 AGND 和 AV+之间以避免吸/源电流流过 ESD 保护器件。2、AIN 电压必须在 AGND 和(VREF / GAIN) 之间。假设一个 12 位的 ADC，AINx 引脚的输入电压小于 AGND，结果将是 0x000；如果输入电压大于(VREF / G
6、AIN) ，结果将是 0xFFF。例如，使用外部 1.25V 参考，PGA 增益为 0.5，允许的电压输入范围是 0V 到 (1.25V / 0.5 = 2.5V)。问：如何提高系统的 ADC 的性能？答：第一、将模拟电源和数字电源分开，可以使用比较简单的方法，如在模拟电源和数字电源之间加简单的滤波。第二、将模拟地和数字地分开，并在电源附近通过磁珠连接。第三、制板时，大面积覆铜。第四、未使用到的模拟引脚要接地。第五、为了确保参考电压的稳定，参考电压引脚一定要接去耦电容。第六、模拟信号的输入电压范围是 0-VDD，如果模拟输入的外围有可能侵入高电压（超过芯片的极限允许范围），就要采取保护措施（如
7、加两个肖特级二极管）。如果模拟输入会有瞬间过电流，也要加限流保护。问：如果使用内部参考源，C8051F020/F021 的参考电压引脚如何连接？答：C8051F020/F022 共有 4 个参考电压引脚，VREF，VREF0，VRFE1 和 VREFD。允许 ADC 和 DAC 使用一个外部电压基准或片内电压基准。通过配置 VREF0CF 基准电压控制寄存器，ADC0 还可以使用 DAC0 的输出作为内部基准，ADC1 也可以使用模拟电源作为电压基准。内部基准电压必须通过 VREF 引脚连接到芯片内部。所以当您的系统中使用到内部基准电压时，必须确保 VREF 与 VREF0，VREF1， VR
8、EFD（全部或部分）引脚的连接。C8051F021/F023 共有两个参考电压引脚，VREFA 和 VREF。如果 ADC0 和 ADC1 使用内部参考源，必须将 VREFA与 VREF 引脚连接。注意：如果使用 ADC 或 DAC，则不管电压基准取自片内还是片外，REF0CN 寄存器中的 BIASE 位必须被置为逻辑1。问：为什么在进行 A/D 转换时测得的数据跳变很大？答：当输入信号有干扰脉冲、ADC 的转换时间太短、在通道切换后通道还没有稳定就开始转换等原因都会导致转换后的数据跳变大，请仔细检查以上三点并做相应的处理就可以解决此类问题。问：在进行 A/D 转换时所测得的数据与计算所得的数
9、据相差很大，但跳变不大，为什么？答：1 、计算时所用的基准电压是多少，如果用的是内部基准，把内部基准电压通过交叉开关分配到芯片引脚上，再进行测量；2、换别的通道转换看是否正常。问：ADC 的单端输入与差分输入的区别? 答答：在单端方式工作时；ADC 转换的是单输入引脚对地的电压值；在增益为 1 时，测量的值就是输入的电压值；范围是 0V 到 VREF；当增益增加时，输入的范围要相应的减小；在差分方式工作时；ADC 转换的是 AIN+与 AIN-两个引脚的差值；在增益为 1 时，测量的值等于(AIN+)-(AIN-)，范围是-VREF 到+VREF ；当增益增加时，输入的范围要相应的减小。注意：在差分方式时所提的负压是指 AIN-引脚的电压大于 AIN+引脚的电压，实际输入到两个引脚的电压对地都必需是正的；例如 :如果 AIN+引脚输入的电压为 0V，AIN-引脚的输入电压为 1/2VREF 时，差分的输入电压为(0V-1/2VREF) = -1/2VREF。
