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–13–rev. c
AD7713
这 ad7713 给 这 用户 进入 至 这 在-碎片 校准
寄存器 准许 这 微处理器 至 读 这 设备的 cali-
bration coefficients 和 也 至 写 它的 自己的 校准 coeffi-
cients 至 这 部分 从 prestored 值 在 e
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prom. 这个 给
这 微处理器 更 更好 控制 在 这 ad7713’s
校准 程序. 它 也 意思 那 这 用户 能 核实 那
这 设备有 执行 它的 校准 correctly 用 comparing 这
coefficients 之后 校准 和 prestored 值 在 e
2
prom.
为 电池 运作 或者 低 电源 系统, 这 ad7713 提供
一个 备用物品 模式 (控制 用 这
备用物品
管脚) 那 减少
空闲 电源 消耗量 至 典型地 150
µ
w.
theory 的 运作
这 一般 块 图解 的 一个 sigma-delta 模数转换器 是 显示 在
图示 4. 它 包含 这 下列的 elements:
1. 一个 样本-支撑 放大器.
2. 一个 差别的 放大器 或者 subtracter.
3. 一个 相似物 低-通过 过滤.
4. 一个 1-位 一个/d 转换器 (比较器).
5. 一个 1-位 dac.
6. 一个 数字的 低-通过 过滤.
s/h 放大
相似物
低-通过
过滤
DAC
比较器
数字的
过滤
数字的 数据
图示 4. 一般 sigma-delta 模数转换器
在 运作, 这 相似物 信号 样本 是 喂养 至 这 subtracter,
along 和 这 输出 的 这 1-位 dac. 这 filtered 区别
信号 是 喂养 至 这 比较器, 谁的 输出 样本 这 differ-
ence 信号 在 一个 频率 许多 时间 那 的 这 相似物 信号
抽样 频率 (oversampling).
oversampling 是 基本的 至 这 运作 的 sigma-delta
adcs. 使用 这 quantization 噪音 formula 为 一个 模数转换器:
snr = (
6.02
×
号码 的 位 +
1.76)
db,
一个 1-位 模数转换器 或者 比较器 产量 一个 snr 的 7.78 db.
这 ad7713 样本 这 输入 信号 在 一个 频率 的 7.8 khz 或者
更好 (看 表格 iii). 作 一个 结果, 这 quantization 噪音 是
展开 在 一个 更 wider 频率 比 那 的 这 带宽 的
interest. 这 噪音 在 这 带宽 的 interest 是 减少 安静的 更远
用 相似物 过滤 在 这 modulator 循环, 这个 shapes 这
quantization 噪音 spectrum 至 move 大多数 的 这 噪音 活力 至
发生率 外部 这 带宽 的 interest. 这 噪音 perfor-
mance 是 因此 改进 从 这个 1-位 水平的 至 这 效能
概述 在 tables i 和 ii 和 在 图示 2.
这 输出 的 这 比较器 提供 这 数字的 输入 为 这
1-位 dac, 所以 那 这 系统 功能 作 一个 负的 反馈
循环 那 tries 至 降低 这 区别 信号. 这 数字的 数据
那 代表 这 相似物 输入 电压 是 包含 在 这 职责
循环 的 这 脉冲波 train appearing 在 这 输出 的 这 compara-
tor. 它 能 是 retrieved 作 一个 并行的 二进制的 数据 文字 使用 一个
数字的 过滤.
sigma-delta adcs 是 一般地 描述 用 这 顺序 的 这
相似物 低-通过 过滤. 一个 简单的 例子 的 一个 第一 顺序 sigma-
delta 模数转换器 是 显示 在 图示 5. 这个 包含 仅有的 一个 第一 顺序
低-通过 过滤 或者 积分器. 它 也 illustrates 这 derivation 的
这 alternative 名字 为 这些 设备: 承担 保持平衡 adcs
WIN
FS
比较器
差别的
放大器
积分器
FS
DAC
∫
图示 5. 基本 承担-保持平衡 模数转换器
它 组成 的 一个 差别的 放大器 (谁的 输出 是 这 differ-
ence 在 这 相似物 输入 和 这 输出 的 一个 1-位 dac),
一个 积分器 和 一个 比较器. 这 期 承担 保持平衡,
comes 从 这 事实 那 这个 系统 是 一个 负的 反馈 循环
那 tries 至 保持 这 网 承担 在 这 积分器 电容 在
零 用 保持平衡 承担 injected 用 这 输入 电压 和
承担 injected 用 这 1-位 dac. 当 这 相似物 输入 是
零, 这 仅有的 contribution 至 这 积分器 输出 comes 从
这 1-位 dac. 为 这 网 承担 在 这 积分器 电容 至
是 零, 这 dac 输出 必须 spend half 它的 时间 在 +fs 和
half 它的 时间 在 –fs. 假设 完美的 组件, 这 职责 循环
的 这 比较器 将 是 50%.
当 一个 积极的 相似物 输入 是 应用, 这 输出 的 这 1-位
dac 必须 spend 一个 大 份额 的 这 时间 在 +fs, 所以 这
职责 循环 的 这 比较器 增加. 当 一个 负的 输入
电压 是 应用, 这 职责 循环 减少.
这 ad7713 使用 一个 第二-顺序 sigma-delta modulator 和 一个
数字的 过滤 那 提供 一个 rolling 平均 的 这 抽样 输出-
放. 之后 电源-向上 或者 如果 那里 是 一个 步伐 改变 在 这 输入
电压, 那里 是 一个 安排好 时间 那 必须 elapse 在之前 有效的
数据 是 得到.
输入 样本 比率
这 modulator 样本 频率 为 这 设备 仍然是 在
f
clk 在
/512 (3.9 khz @ f
clk 在
= 2 mhz) regardless 的 这
选择 增益. 不管怎样, 增益 更好 比
×
1 是 达到 用 一个
结合体 的 多样的 输入 样本 每 modulator 循环 和
一个 范围调整 的 这 比率 的 涉及 电容 至 输入 电容.
作 一个 结果 的 这 多样的 抽样, 这 输入 样本 比率 的
这 设备 varies 和 这 选择 增益 (看 表格 iii). 这 ef-
fective 输入 阻抗 是 1/c
×
f
S
在哪里 c 是 这 输入 sam-
pling 电容 和 f
S
是 这 输入 样本 比率.
表格 iii. 输入 抽样 频率 vs. 增益
增益 输入 抽样 频率 (f
S
)
1f
clk 在
/256 (7.8 khz @ f
clk 在
= 2 mhz)
22
×
f
clk 在
/256 (15.6 khz @ f
clk 在
= 2 mhz)
44
×
f
clk 在
/256 (31.2 khz @ f
clk 在
= 2 mhz)
88
×
f
clk 在
/256 (62.4 khz @ f
clk 在
= 2 mhz)
16 8
×
f
clk 在
/256 (62.4 khz @ f
clk 在
= 2 mhz)
32 8
×
f
clk 在
/256 (62.4 khz @ f
clk 在
= 2 mhz)
64 8
×
f
clk 在
/256 (62.4 khz @ f
clk 在
= 2 mhz)
128 8
×
f
clk 在
/256 (62.4 khz @ f
clk 在
= 2 mhz)
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