12位-AD574A转换器

【摘要】AD574是美国Analog Device公司生产的12位单片A/D转换器。它采用逐次逼近型的A/D转换器，最大转换时间为25us，转换精度为0.05%，所以适合于高精度的快速转换采样系统。芯片内部包含微处理器借口逻辑（有三态输出缓冲器），故可直接与各种类型的8位或者16位的微处理器连接，而无需附加逻辑接口电路，切能与CMOS及TTL电路兼容，在多种复杂环境下能正常工作。 关键词： 高精度 逐次逼近型 转换器

电路工作原理

AD574A是一个完善的12位A/D转换器，不需要外部组件提供完全的逐步逼近模拟数字转换功能。图1所示为AD574A的方块结构图。

图1 AD574A的方块结构图

当控制部分收到初始化转换命令（后边会叙述）时，会开启时钟并把连续逼近寄存器（SAR）全部置零。一旦转换周期开始，它就不能终止或重新开始，也不能从输出缓冲中读数。时钟控制SAR寄存器的时序，SAR会安排好转换周期的顺序并向控制部分返

回一个“转换结束”（end-of-convert）标志。接着，控制部分停止时钟，把输出状态

在转换周期期间, 内部12 位当前的产品DAC 由SAR 程序化从最高位(MSB) 对最低有效位(LSB)通过5 k(或10k) 输入电阻器提供准确地平衡输入信号。比较器确定位电流的连续增大是否造成了DAC当前总电流比输入电流增大或者减小; 如果总电流较小，此位被留下; 如果总电流较大，位被关闭。 在测试完所有位以后， SAR包含了准确表示输入信号在+1/2 LSB之内的12位二进制编码。

温度补偿是外部提供给DAC基准电压并保证准确的转换的时间和温度的稳定性。基准在10.00

0.2%伏之间平衡，当AD574A使用15伏电源时，除了按要求向参考输入

电阻提供0.5mA，向双极偏移电阻提供1mA电流外，它可以给外部负载提供提供高至1.5mA的电流。如果AD574A使用12伏电源，或者外部电流必须在全部温度范围内提供，那么我们推荐使用一个外部的缓冲放大器。任何在AD574A参考手册上的外部负载都必须在转换过程中保持稳定。要调整薄膜应用电容以匹配DAC（数模转换器）的实比例输出电流。有两个5千欧的输入测量电阻允许10伏或20伏的区间。10千欧的双极偏移电容接地用于单极操作，或连接到10伏参考电压上用于双极性操作。

标志位置低，并允许控制函数，以便外部命令可以执行数据读取功能。

AD574模拟输入电压

图2 OP放大器与AD574连接

OP放大器的输出阻抗有一个开环值，在一个封闭回路中，这个值被回路增益（由增加的频率产生）等分。放大器应该至少拥有500kHz的回路增益才能和AD574A一起使用。要检查信号源的输出特性是否合适，就要在转换进行中使用示波镜监控AD574的输入端。每12个干扰应该在1秒以内衰减。

关于取样—保持器的应用，我们推荐AD585型号。我们推荐让AD711型号和AD544

型号取样—保持器应在直流电下工作。

虽然AD574A的转换时间最高为35秒，但为了能够实现几个赫兹的频率的精确12位转换还是需要使用采样－保持放大器（SHA）的。如果一个驱动AD574A的模拟输入信号电压在转换所需的计时周期中变化超过LSB的一半，那么输入端就需要一个SHA。

AD585是一种高线性的采样－保持放大器（SHA），它能够直接驱动AD574A的模拟输入端。AD585的快速采集时间、低孔径和低孔径抖动都很好地使用于高速数据采集系统。考虑到AD574A的转换时间为35秒，并且拥有10Vp-p的输入信号，这是能够实现1.5Hz精确转换时所能用的最高频率。 如图3所示，加上AD585后，最高频率增加到了26kHz。

AD585的低输出阻抗、快速连环反应和低损耗能够在变化的周期性负荷工况下维持12位准确性，使它适当用于高精确度转换。 许多其他SHAs达不到12位转换的准确性，并且可能因而减弱系统。 AD585被推荐应用于AD574A的采样与保持。

图3 带采样保持器AD585的AD574A

AD574A 电源的滤波、良好地校准和远离高频噪声是异常重要的.。噪声补偿的使用会造成不稳定的输出信号。除非特别要求滤掉输出端的电火花，交换式电源电路建议达到12比特的精确度。注意： 一点点毫伏的噪声就代表着12比特ADC（电源）的巨大误差。

电路布局应该尝试定位AD574A,与之相连的相似物输入电路,并使其从逻辑电路上尽可能连接起来.因为这个原因,不推荐使用线路电路结构.应该选择好的印刷的电路体系.

逻辑控制