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2024年3月21日发(作者：linux网卡配置)
串行
A/D
转换器
MAX186
及其应用
●元器件卡片
-41-
串行
A/D
转换器
MAX186
及其应用
华中理工大学向欣
1.
概述
MAX186
是一个采用逐次逼近
A/D
转换技术
的高速超低功耗模数转换器。内部具有
8
通道多路
转换器、宽带跟踪
/
保持电路和串行接口。
8
路单端
输入或
4
路差动输入可由软件设定
,
转换结果由串
行接口输出。分辨率为
12
位
,
采样速度达
133kHz,
芯片可由单
5V
或双±
5V
电源供电。其串行接口可
TMTM
与
SPI
TM
、
QSPI
、
Wicrowire
兼容。可采用内部
时钟或外部时钟完成
A/D
转换。内部基准电压为
4.096V,
具有硬件关断和两种软件关断模式。
放大器处于外部校正模式。
引脚
11:
模
/
数转换的基准电压输入端
,
也是参
考
/
缓冲放大器的输出。当采用外部基准电压源工
作时
,
外部电源由此输入。当采用外部校正模式时
,
该引脚和地之间应外接一个
4.7
μ
F
的电容。
引脚
12:
参考
/
缓冲放大器的输入端。不用时将
REFADJ
端接到
VDD
。
引脚
13:
模拟地
,
在单端输入模式时做
IN
2输入端。
引脚
14:
数字地。
引脚
15:
串行数据输出
,SCLK
的下降沿使数
据输出
,CS
为高电平时
,DOUT
为高阻态。
引脚
16:
串行选通输出。在内部时钟模式情况
下
,MAX186
开始
A/D
转换时
,SSTRB
变低
;
当转
换完成时
,SSTRB
变高。在外部时钟模式时
,
转换数
据的最高位
MSB
输出之前
,SSTRB
出现一个时钟
周期的高电平。
CS
为高时
,SSTRB
呈高阻态。
引脚
17:
串行数据输入。在
SCLK
的上升沿数
据输入有效。
引脚
18:
片选信号
,
低电平有效。
引脚
19:
串行时钟输入端。串行数据输入和输
出都按照该时钟节拍进行。在外部时钟模式时
,
SCLK
的时钟周期决定
A/D
转换速度
,
且
SCLK
的
占空比必须在
40%
～
60%
之间。
引脚
20:
正电源端。
186
的内部结构和引脚说明
MAX186
的内部结构如图
1
所示
,
有
20
个引脚及
DIP
、
SO
、
SSOP
三种封装形式
,
引脚功能如下
:
引脚
1
～
8:
模拟输入。
引脚
9:
负电源电压
,
接
-5V
或
AGND
。
引脚
10:
关断输入信号端
,SHDN=0
时为全关
断方式。
SHDN
的另一个用途是设定参考
/
缓冲放
大器的校正模式。
SHDN=1
时
;
使参考
/
缓冲放大
器处于内部校正模式
;SHDN
浮置时
,
使参考
/
缓冲
3.
工作方式
A/D
转换时
,
首先需从引脚
17
(
DIN
)
串行输入
一个控制字节
,
用该控制字节设定每次转换的某些
工作模式和通道号
,
外部时钟
SCLK
的上升沿将该
控制字节从高位到低位逐位输入。将控制字节输入
后
,
转换器开始转换。转换结束后
,SCLK
的下降沿
将转换结果从引脚
15
(
DOUT
)
输出。另外
,
MAX186
有如下的工作方式
:
内部时钟
/
外部时钟、
内部校正
/
外部校正、硬件关断
/
软件关断、全关断
/
快速关断、单端输入
/
差动输入、单极性输入
/
双极性
输入等。这些方式的选择由硬件电路和软件编程综
合设定。其控制字节的定义如下
:
图
1MAX186
内部结构框图
-42-
《国外电子元器件》
1999
年第
2
期
1999
年
2
月
Bit7:
控制字节的起始标示位
,
规定为逻辑“
1
”。
Bit6Bit5Bit4:
此三位选择转换通道。当
Bit2=
1,Bit6Bit5Bit4
的
000
～
111
分别对应选中
CH0
～
CH7
。
Bit2=0
时
,Bit6Bit5Bit4
的
000
～
011
分别
率范围在
100kHz
～
2MHz
(
外部基准电源方式下
)
或
100kHz
～
400kHz
(
内部基准电源方式下
)
。
186
的应用
从前面的叙述可知
,MAX186
的串行通讯协议
TMTM
与
SPT
TM
、
QSP
、
Wicrowire
兼容。为了扩大
MAX186
的通用性
,
用一般的
I/O
口模拟
MAX186
所要求的串行通讯时序同样可以实现它们之间的连
接
,
从而使该器件得到更广泛的应用。图
2
是用
AT89C51
单片机的通用
I/O
端口与
MAX186
进行
选中
CH0/CH1
～
CH6/CH7,Bit6Bit5Bit4
的
100
～
111
分别选中
CH1/CH0
～
CH7/CH6
。
Bit3:1
为单极性“
;0
”为双极性。选择单极性方
式时
,
模拟信号电压范围为
0
～
V
REF
;
选择双极性方
式时
,
模拟信号电压范围为
-V
REF
/2
～
V
REF
/2
。
Bit2
“
:1
”为单端输入
;0
为差动输入。选择单端输
入方式时
,
模拟信号以
AGND
为公共点从
CH0
～
CH7
输入
;
选择差动输入方式时
,
模拟信号从
CH0/CH1
、
CH2/CH3
、
CH4/CH5
、
CH6/CH7
输入。
Bit1Bit0:00
为全关断方式
(
I
Q
=2
μ
A
)
;01
为快关
断方式
(
I
Q
=30
μ
A
)
;10
为内部时钟模式
;11
为外部时钟
模式。选择关断方式能使芯片在两次转换之间处于低功
耗状态。关断方式的选择由硬件和软件来实现。硬件可
使
SHDN=0
。而软件选择即由
Bit1Bit0
来决定。
MAX186
可由外部串行时钟或内部时钟驱动。其频率
范围在
0
～
100MHz;
当选择外部时钟模式时
,
外部时钟
不仅驱动模
/
数转换
,
而且驱动串口的输入
/
输出。其频
串行通讯的
A/D
转换应用电路。模拟信号分别通过
MAX494
运算放大器缓冲后进入
MAX186
的输入
端
CH0
～
CH7
。
MAX186
的串行接口与单片机的
I/
O
口之间通过
6N136
光电隔离相连
,
从而使模
/
数
信号隔离开来。
MAX186
的
REFADJ
接
AGND,
即
采用内部基准电压源作为
A/D
转换的基准。
VREF
与地之间接
4.7
μ
F
电容
,SHDN
悬空
,
即采用参考
/
缓冲放大器的外部校正模式。而通道的选择、通道
的工作模式以及关断模式等
,
可灵活设定。但对图
2
电路
,
时钟模式应采用内部时钟模式工作。
咨询编号
:990211
图
2MAX186
与
AT89C51
通用
I/O
口进行串行通讯的转换电路
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