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一、 串行接口电路的设计
串行接口只需要1根双向数据线、或者2条传输方向相反的数据线和少量的控制线。这样能大大地减少芯片的引脚数目,进而简化了整机的布线。实际中多数微型控制器都有串行接口,这样给串行数据输出的ADC使用提供了便利的条件,不过这种传输方式速度慢、效率低,但随着芯片工作频率的提高,串行传输速率也得到了改善。常见的串行接口有通用异步接收/发送器、串行外围接口和I2C总线等,设计时应根据具体情况采取相应的方式。
二、电源和接地的设计
在ADC电路中既含有模拟信号,又含有数字信号,而模拟信号部分是精密的信号处理电路,例如分辨率为10位5V量程的ADC,所对应1LSB的模拟电压为4.88mV。数字电路部分是与其他逻辑电路连接在一起的,工作信号为脉冲信号,信号的幅度大,频谱宽。对于模拟信号来说,数字信号是一个干扰源,地线噪声可达几十毫伏,甚至几百毫伏。如果存在接地不良,布线不当等因素,那么数字噪声将严重影响模拟信号部分的精度,甚至无法工作,所以对于高速ADC或高分辨率的转换系统要特别重视印制电路板的布线以及电源的去耦问题。为了减小地线噪声干扰可以采取下列措施:
1. 参考点的设计
AGND与DGND分开,建立模拟参考点,把所有的模拟部分都接到这个参考点上。此外还应注意合理布局,尽量缩短地线的长度,加大地线的横截面积等。
2. AGND和DGND连接的设计
AGND接模拟参考点,DGND接数字电路,并与数字电源地相连接,并且AGND和DGND只在靠近ADC的引脚一处进行连接。
3.电源接线的设计
多数ADC使用的不止是一种电源,通常5 V电源供数字部分使用,15 V电源供模拟部分使用。这两组电源要分别接到AGND和DGND上,同时注意这两组电源的变压器绕组之间应具有良好的绝缘和良好的静电隔离。
4. 电源去耦的设计
ADC的电源要加去耦电容,并且安装时电容要尽量靠近ADC的电源。一般情况下,电容可用1~10μF钽电容与0.01~0.1μF高频瓷介电容并联。
5.高低噪声电路接地的设计
数字电路中的高频信号电路和大电流电路属于高噪声电路,而ADC接口中的数字信号则属于低噪声电路,因此两者应各有接地参考点。前面是地线连接时需要考虑的问题,但是在实际中各电路结构和参数的差别很大,所以一般不能采取同一模式。对于一些ADC芯片说明书中已经给出了电源和地线以及芯片评估板的印制电路布线图,使用时要按照说明书去连接,这样才能达到系统的预期指标。
A65R2N
ABB DKR-E0601
MOOG 77-159
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GE DS3800DGRD1C1ABA01
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