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第五章 数据采集系统 5.1 数据采集系统的结构形式 数据采样系统基本结构 多路分时采集单端输入系统 多路同步采集分时输入系统 多路同步采集多路转换系统 5.2 采样保持器 采样保持器基本原理 采样保持器基本参数 集成采样保持器LF398 LF398连接 集成采样保持器AD585 AD585连接 5.3 多路模拟开关 多路开关的主要技术指标 多路模拟开关芯片举例 多路模拟开关的扩展 5.4 A/D转换器 A/D转换器的主要性能指标 AD转换器的分类 积分式A/D转换器原理 积分式ADC芯片举例（ICL7109） ICL7109积分式ADC的工作过程 ICL7109积分式ADC的管脚 ICL7109积分式ADC的管脚 ICL7109直接输出模式控制逻辑 元件参数 ICL7109振荡器连接 ICL7109应用 逐次逼近式A/D转换器原理 逐次逼近式ADC芯片举例AD1674 AD1674主要指标 AD1674管脚 AD1674管脚 内部结构图 AD1674真值表 单极性输入时参考电源的接法 双极性输入时参考电源的接法 增量编码原理 增量编码存在的问题 总和增量（ ?- ? ）编码原理 ?- ? A/D转换器原理说明UI=0V ?- ? A/D转换器原理说明UI=1/4UR 二阶?- ? A/D转换器 ?- ? A/D转换器的特点 ?- ? ADC芯片举例ADS1210 ADS1210/1211的主要指标 ADS1210的管脚功能 ADS1210的管脚功能 ADS1210的结构框图 ADS1210的加速模式 ADS1210的输入偏置 ADS1210的标定方式 ADS1210的标定方式 ADS1210的标定方式 ADS1210的标定方式 ADS1210的标定方式 ADS1210的主模式和从模式 ADS1210内部寄存器 ADS1210指令寄存器INSR ADS1210命令寄存器CMR 命令寄存器的各位 命令寄存器的各位 命令寄存器的各位 命令寄存器的各位 ADS1210数据输出寄存器DOR ADS1210零偏标定寄存器OCR ADS1210满度标定寄存器FCR 三线接口从动模式 四线接口从动模式 ADS1210应用 并行比较式ADC原理 分级式ADC结构 分级式ADC举例AD9480 AD9480功能框图 AD9480管脚 AD9480管脚 AD9480管脚 AD9480管脚 AD9480主要参数 5.5 瞬时浮点放大器IFP IFP基本原理 三次比较七阶型IFP 增益调整过程 游标型IFP 调整过程 5.6 数据采集系统的电器隔离 信号共地时的隔离方法 信号不共地时的隔离方法1 信号不共地时的隔离方法2 系统满度标定：输入接差分输入端，标满值 系统准标定：输入接差分输入端，标零位；输入接参考标满度 系统后台标定： ?短路标零位?正常转换?接参考标满度?正常转换?（循环再做） 主模式：MODE=H，时钟由ADS1210内部提供，SCLK为输出。 从模式：MODE=L，时钟由外部主控制器设定，SCLK为输入，大多数系统使用从模式。 睡眠模式：命令寄存器模式位写入110，模拟电路和大部分数字电路被关断。写入新模式可以重新激活。 命令串行口对寄存器进行读或写n个字节 控制转换器的所有功能 （输出数据的范围） 作用同输入端/DSYNC 加速模式控制位，控制输入电容采样频率和调制速率 控制抽取率：数字滤波器中计算单个输出结果所用的调制个数 存放最新的转换结果 存放零位标定结果 存放满度标定结果 从动模式接地 (1/2)VR/256 (3/2)VR/256 (511/2)VR/256 只有一个为1 2n线/n线输出 又称流水线式ADC或多级式ADC（subranging，pipelined，multistep） 如：由两级4位并行式ADC构成8位分级式ADC 尺寸12×12×1.2mm 分辨率8位；转换速率250MSPS；非线性0.5LSB；差分输入电压范围?0.5V；共模电压2V；输入电阻10k?；输入电容4pF；内部参考电压1V；电源3.3V；功耗452mW；温度范围-40~+85°C IFP基本原理 三次比较七阶型IFP 游标型IFP 衰减型IFP Instantaneous Floating Point Amplifier 瞬时：即在一个采样宽度内完成放大器增益的调整，取得最佳增益值。 浮点放大器输出： A1～A7的放大倍数均为22，S0～S7只有一个开关导通，S8导通( S0～S7 不通)时测量漂移值，并由保持积分器保存，送到输入级补偿。 比较上 下限 控制高低字节的输出 数据输出选通 低电平为直接输出方式，高电平为握手方式 有关振荡器的连接 运行控制 输入信号，握手方式时外设接收数据 输入为差分信号 积分电阻 积分电容