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测控技术与仪器 论文
AD7715在精密分析仪器中的应用研究
摘要:新型高集成度∑-
ΔADC正在得到越来越广泛的应用。这种ADC只需极少外接元件就可直接处理微弱信号,仅
适合嵌入式系统的应用,也适合应用在很多测量分析仪器中,取代传统的A/D转换器。本
文通过对∑-
Δ系列ADC和积分式以及逐次逼近式ADC的比较,以AD7115为实例说明这种取代的可行性。
关键词:∑-Δ技术 AD7715 分析仪器 三线制串口
引言
AD7715模数转换器是美国模拟器件公司(ADI)出品的采用和差转换技术(∑-
Δ技术)的系列ADC之一。该系列A/D转换器均由信号缓冲、可编程增益放大、∑-
Δ调制器、数字滤波、三线串行接口等几部分组成,在性能、通道数、功耗等指标上有差
别。传统的讨论局限于将此类ADC应用到手持仪器、工业仪表、DSP设备等便携式系统中
,以发挥其小体积、低功耗的特点。而在比较大的系统,例如高严谨分析仪器(如医用
生化类仪器和化学成分测量仪器)中,还是偏爱传统的逐次比较或双积分ADC。在我们以
前设计的两种智能仪器当中,涉及到高阻低频信号的测量时,曾使用过AD574和ICL7109
。经过认真的分析,我们在其后的改型产品中,大胆使用了单通道的AD7715作为替换,
考虑到成本以及我们所需要的通道数目,我们没有使用AD公司的∑-
Δ系列中的多通道产品,因为AD7715的指标已经很好了。
这种尝试取得了很好的效果,它不仅简化了电路,缩小了面积,提高了分辨率,而且
在抗干扰能力上不逊于双积分式的7109;在量程处理和输入信号的阻抗要求上双比逐次
逼近式的574灵活方便。转换速度其实也是可变的,其满足精度要求后的速度虽然和574
不是一个数量级,但远比7109快,足以满足系统的转换频率要求。其唯一的缺点是,物
理接线简单的三线制串行数据接口造成数据处理和程序调试的麻烦,不过和其显著