电压误差 1×0.002% 0.002% 长周期变化 一般估计 0.02% 总误差(最坏情况) 0.096~0.1135% 总静态误差(均方根值) 0.0404~0.0581%
2. 逐次逼近型12位模/数转换器AD574
模数转换电路的作用是把模拟信号转化数字信号。本系统的模/数转换电路选取逐次逼近型12位模数转换器AD574,并用一片8位D锁存器74LS373构成系统控制寄存器,进行数据采集。地址译码器由一片74LS138(3-8 译码器)以及门电路组成。
AD574是美国Analog Devices公司生产的一种快速12位逐次比较式A/D变换器,是单通道变换器。片内具有三态数据锁存器、电压基准和时钟电路。温度的调节范围为20℃~40℃,十进制分度为200,非线性误差小于±(1/2)LSB,一次转换时间为25μs,电源供电为±15V(±12V)和+5V;AD574具有转换时间快,与单片机接口方便可直接采用双极性模拟信号输入等优点。有着广泛的应用场合。
(1)结构与引脚
AD574的引脚图如图9所示。AD574由模拟芯片和数字芯片混合组成。模拟部分由高性能的12位A/D转换器和参考电压组成。数字部分由控制逻辑、逐次逼近寄存器和三态输出缓冲器构成,控制逻辑发出启/停及复位信号,控制转换过程。由于芯片内部的比较输入回路,接有可改变量程的电阻和双极型输入偏置电阻,因此,AD574的输入模拟电压量程范围有0V~+10V,0V~+20V,-5V~+5V,-10V~+10V四种。
(2)AD574的引脚功能
CE:芯片允许工作控制端。CE=1时,允许;CE=0时,禁止。
CS:片选线,低电平有效。CS与CE必须同时有效,AD574才能工作,否则AD574处于禁止状态。
R/:读/启动A/D控制端。R/=0时,启动转换;R/ =1时,读取转换结果。
12/:数据格式选择端。当12/=1时,12位数据一次读出,主要用于16位微机系统;12/ =0时,可与8位单片机接口。AD574采用左对齐数据方式。12/与A0配合,使12位数据分两次读出,A0=0时,读取高8位,A0=1时,读取低4位(数据低半字节附加零)。12/不能用TTL电平控制,必须用+5V或数字地控制。
A0:字选择线。与CPU接口时,通常接至低位地址线。A0引脚有两个作用,一是选择字节长度,二是与8位微机接口时用作选择读出字节。启动转换时若A0=1,则AD574按8位A/D转换,转换时间为10μs;若A0=0,则按12位A/D转换,转换时间为25μs,与12/的状态无关。读操作中,A0=0时,高位数有效;而A0=1时,则低4位数据有效。但12/=1(接口+5V)时,则A0的状态不起作用。 以上5种信号的电平状态与芯片的操作对应关系如表6所示。
STS:工作状态指示。STS=1时,转换正在进行;STS=0时,转换结束。
10VIN:10V量程输入端。
20VIN:20V量程输入端。
REF IN、