本资料深入介绍AD574型12位A/D转换器的关键特性、引脚功能及应用电路,并提供详细编程指南与故障排除方法。
### AD574A 12位AD转换器详细解析及应用
#### 一、概述
AD574A是一款高性能的12位逐次逼近型模数转换器(ADC),由美国模拟器件公司设计生产。这款芯片以其出色的性能和广泛的适用性,在各种工业控制系统、测量仪器以及其他需要高精度模数转换的应用场景中得到了广泛应用。
#### 二、主要技术参数与特点
1. **分辨率**:12位,表示该转换器能够区分的最小模拟输入电压变化为满量程的1/4096。
2. **非线性误差**:小于±1 LSB或±3 LSB,LSB(Least Significant Bit)指最小有效位,在转换过程中最大误差不会超过半个或者一个最小有效位。
3. **转换速率**:25μs,即完成一次从模拟信号到数字信号的转换所需时间,适用于快速变化信号采集。
4. **输入范围**:0~10V 和 0~20V,以及±5V和±10V,支持多种应用场景下的不同输入范围。
5. **电源电压**:可采用双电源供电方式(±15V)或单一电源(+5V),灵活性较高。
6. **数据输出格式**:提供12位及8位两种输出格式选择,用户可根据实际需求调整以节省资源。
7. **工作模式**:包括全速和单步操作模式。全速模式适用于高速处理环境;而单步模式简化了外部控制逻辑,适合成本敏感的应用场景。
#### 三、引脚说明
- Pin1 (+V) : +5V电源输入端;
- Pin2 () :数据总线选择端(12位或8位输出);
- Pin3 (CS):片选端,用于特定芯片的选择;
- Pin4 (A0):字节地址控制和启动方式设置端;
- Pin5 (RD):读取转换后数据的控制信号输入端;
- Pin6 (CE) :使能端,决定是否工作;
- Pin7 (+Vcc) : 正电源输入(15V);
- Pin8 (REFOUT): 10V基准电压输出;
- Pin9 (AGND): 模拟地(模拟电路的地);
- Pin10 (REFIN): 输入参考电压端;
- Pin11 (-Vcc):负电源输入(-15V);
- Pin12 (+Vcc) : 正电源输入(15V);
- Pin13 (VIN+) :正向输入信号(对应于+/- 10V和+/– 20V范围);
- Pin14 (VIN-):负向输入信号端;
- Pin15 (DGND): 数字地,数字电路的地;
- Pin16~Pin27(DB0~DB11) : 数据输出总线(共12位),用于传输转换后的数据;
- Pin28(STATUS) :工作状态指示输出端。
#### 四、控制逻辑
当CE和RD引脚分别设置为高电平和低电平时,AD574A进入工作模式。通过调节CS及A0信号来决定启动方式与数据格式:
- CS=1且RD=0时开始转换。
- RD切换至高电平后读取结果。
#### 五、工作模式
全控状态:CE和RD引脚控制芯片的工作状态;单一模式下,将CE固定为高电平,并使用CS及A0来启动转换与输出数据格式的选择。在该模式中,当CS=1时开始AD转换,在25μs后STATUS变为低电平指示完成。
#### 六、接口电路设计
基于8051单片机的AD574A接口示例使用了三态锁存器和与非门实现逻辑控制。具体连接如下:
- 通过P0口输出CS及A0信号,由74LS373锁存至相应引脚;
- 数据总线DB0~DB11直接连到8051的P0端用于数据传输;
- 当STS为低电平时读取转换结果。
综上所述,AD574A凭借其高精度、灵活性和简便接口设计,在需要精确模数转换的应用中表现出色。