ADuC812中A/D轉(zhuǎn)換器的安全應(yīng)用

       ADuC812內(nèi)集成的ADC轉(zhuǎn)換模塊，包含了8通道、12位、單電源 A/D轉(zhuǎn)換器。這些A/D轉(zhuǎn)換器由基于電容DAC的常規(guī)逐次逼近轉(zhuǎn)換器組成 ,接收的模擬輸入范圍為0~+VREF(＋2.5V)。另外，此模塊還為用戶提供片內(nèi)基準(zhǔn)、校準(zhǔn)特性，模塊內(nèi)的所 有部件能方便地通過3個(gè)寄存器SFR接口來設(shè)置?？傊珹Du C812的ADC模塊具有與一般ADC芯片相比擬的性能，并且操作簡單、可靠性高，采集 速率可高達(dá)200 kHz。但是，ADuC812內(nèi)集成的ADC轉(zhuǎn)換模塊有其特殊性，如果應(yīng)用不適當(dāng)，輕則 影響ADC的性能，重則電路完全不能工作，甚至燒毀器件。  

    ADuC812內(nèi)A/D轉(zhuǎn)換器的2.5V基準(zhǔn)電壓既可由片內(nèi)提供，也可由外部基準(zhǔn)經(jīng)V REF引腳提供。若使用內(nèi)部基準(zhǔn)，則在V REF和CREF引腳與AGND之間都應(yīng)當(dāng)連接0.1uF電容以便去耦。這些去耦電容應(yīng)放在緊靠V REF和CREF引腳處。為了達(dá)到規(guī)定的 性能，建議在使用外部基準(zhǔn)時(shí)，該基準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)在2.3 V和模擬電源AVDD之間。圖 1 給出了使用外部基準(zhǔn)電源時(shí)的應(yīng)用電路。   

由于片內(nèi)基準(zhǔn)高精度、低漂移且經(jīng)工廠校準(zhǔn)，并且當(dāng)ADC或DAC使能時(shí)，在 VREF引腳會(huì)出現(xiàn)此基準(zhǔn)電壓。因此，在進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)，可將片內(nèi)基 準(zhǔn)作為一個(gè)2.5V的參考電源來使用。若要把片內(nèi)基準(zhǔn)用到微轉(zhuǎn)換器之外，則應(yīng)在 VREF引腳上加以緩沖并應(yīng)在此引腳與AGND之間連接0.1 uF電容。圖2示出了把片內(nèi)基準(zhǔn)用到微轉(zhuǎn)換器之外時(shí)的應(yīng)用電路。

在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)當(dāng)特別注意，內(nèi)部VREF 將保持掉電直到ADC或DAC外圍設(shè)備模塊之一被它們各自的使能位上電為止。  

    與其它ADC芯片相比，ADuC812的ADC模塊有一個(gè)缺點(diǎn)，就是ADC正常工作的模擬輸入范 圍為0~+2.5V，而允許輸入的電壓范圍只能為正電壓0~+5V。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，若輸入的模擬電壓超過+2.5V(最大值為+5V)，ADC的采樣結(jié)果為最大值(0FFFH)，雖然結(jié)果不對(duì)，但并沒有影響 ADuC812正常工作；但是，一旦輸入負(fù)的模擬電壓，則會(huì)影響AD uC812正常工作，表現(xiàn)為ADC的基準(zhǔn)電壓(VREF=+2.5V)消失和采樣結(jié)果不正確，且若長時(shí)間輸入負(fù)電壓，將有可能損壞芯片。 因此，在實(shí)際應(yīng)用中，若發(fā)現(xiàn)啟動(dòng)ADC之后VREF 端無電壓，則應(yīng)立即將芯片復(fù)位，并檢查模擬輸入信號(hào)的采集放大部分。在確保進(jìn)入ADuC812的模擬信號(hào)在0~+2.5V范圍內(nèi)之后，才能再次啟動(dòng)ADC。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，應(yīng)保證輸入的模擬電壓為正電平。 

    建議ADC的輸入緩沖放大器采用0~5 V的電源工作，這樣，可以保證ADC的輸入在ADuC812的A/D轉(zhuǎn)換器的安全輸入范圍內(nèi)，如圖3所示。如 果實(shí)際情況不許可，ADC的輸入緩沖放大器的電源超出0~5V，則應(yīng)采用 圖 4 所示的鉗位電路，保證ADC的輸入在ADuC812的A/D轉(zhuǎn)換器的安全輸入范圍內(nèi)。注意，ADC的輸入端有一個(gè)0.01uF的電容，這個(gè)電容是為了保證ADC的轉(zhuǎn)換精度。