基于ADS1259的高精度采集系統設計
摘要:提出了一種基于ADS1259的高精度采集系統。該系統以可編程增益儀表放大器PCA280和24位模數轉換器ADS1259為核心器件,可以根據采集信號的不同范圍設置放大相應倍數以滿足ADS1259的采集范圍要求。經實測,本系統可充分發揮ADS1259高線性度、低漂移、低功耗的特性,適用于對功耗、體積、精度有嚴格要求的應用場合。
關鍵詞:ADS1259;PGA28;采集系統;高精度
隨著現代電子技術的發展,技術領域數字化進程的不斷推進,模數轉換器作為模擬信號轉換為數字信號的橋梁,發揮了越來越重要的作用。AD轉換器的分辨率和轉換速度直接決定了系統的應用場合的限制。ADS1259是專為滿足工業過程控制、精密儀表及其他精確應用的需要而設計,通過與可編程信號放大器PGA280相組合,即可形成一款能夠對各種各樣的信號進行數字化處理的高分辨率、高準確度測量系統。本系統可以通過控制器直接設置儀表放大器PGA280的放大倍數,采集不通范圍的直流微弱信號,轉換精度達到24位無誤碼。本系統適用于對各種各樣的信號進行數字化處理的高分辨率、高準確度測量系統。
1 主要特性
ADSl259是一款高線性度、低漂移、24位高精度模數轉換器。該轉換器具有4階固有穩定調制器,因此具有優良的噪聲和線性特性,該調制器的輸出與片上數字濾波器聯合使用;數字濾波器可通過編程選擇不同的濾波方式,同時具有校準引擎。ADS1259的額定工作溫度范圍為-40至+105℃,適用于工業過程控制、精密儀表及其他精確應用的場合。
ADS1259的主要特性如下:
1)高分辨率:24位無數據丟失;
2)高精度:積分非線性(INL)為0.4ppm;
3)低溫度漂移:基準漂移為2ppm/℃,增益漂移為0.5 ppm/℃,失調漂移為0.05μV/℃;
4)低噪聲0.7μVRMS (在60SPS數據速率條件下);
5)輸出速率可調:10SPS至14kSPS;
6)同時50/60Hz抑制(在10SPS數據速率條件下);
7)單周期穩定;
8)內部振蕩器;
9)過量程保護;
10)帶有串行外設接口(SPI);
11)低功耗:13mW;
2 引腳說明
ADS1259采用SSOP-20封裝,引腳排列圖如圖1所示。
ADS1259主要引腳功能說明如下:
AINP、AINN:正、負模擬輸入端::掉電輸入、復位輸入,低電平有效;START:開始轉換輸入,高電平有效;SYNCOUT:同步時鐘輸出端;
:片選輸入;SCLK:串行時鐘輸入;DIN、DOUT:串行數據輸入、輸出;
:數據轉換好完成標志位,低電平表示數據轉換完成:XTAL1/CLKN:當選用內部振蕩器時,此引腳接DGND,當選用外部時鐘時,此引腳為外部時鐘輸入,當選用外部晶振時,與XTA L2聯合使用;XTAL2:當選用外部晶振時,與XTAL1聯合使用,否則懸空;BYPASS:電壓旁路;DGND:數字地:DVDD:數字供電電源;REFOU T:2.5V參考電壓輸出;VREFP、VREFN:正、負基準輸入;AVDD、AVSS:正、負模擬供電電源。
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