AD7705 AD7706引腳圖與電路圖及詳細(xì)中文資料（共32頁(yè)pdf下載）

ID:385513 · 發(fā)表于 2018-8-12 16:39

AD7705/7706的引腳圖：

AD7705/7706的電路圖：

一般說(shuō)明AD7705/7706 是應(yīng)用于低頻測(cè)量的 2/3 通道的模擬前端。該器件可以接受直接來(lái)自傳感器的低電平的輸入信號(hào)，然后產(chǎn)生串行的數(shù)字輸出。利用Σ-∆轉(zhuǎn)換技術(shù)實(shí)現(xiàn)了 16 位無(wú)丟失代碼性能。選定的輸入信號(hào)被送到一個(gè)基于模擬調(diào)制器的增益可編程專用前端。片內(nèi)數(shù)字濾波器處理調(diào)制器的輸出信號(hào)。通過(guò)片內(nèi)控制寄存器可調(diào)節(jié)濾波器的截止點(diǎn)和輸出更新速率，從而對(duì)數(shù)字濾波器的第一個(gè)陷波進(jìn)行編程。AD7705/7706 只需 2.7～3.3V 或 4.75～5.25V 單電源。AD7705 是雙通道全差分模擬輸入，而AD7706 是 3 通道偽差分模擬輸入，二者都帶有一個(gè)差分基準(zhǔn)輸入。當(dāng)電源電壓為 5V、基準(zhǔn)電壓為 2.5V 時(shí)，這二種器件都可將輸入信號(hào)范圍從 0～+20mV 到 0～+2.5V 的信號(hào)進(jìn)行處理。還可處理±20mV～±2.5V 的雙極性輸入信號(hào)，對(duì)于 AD7705 是以 AIN(-)輸入端為參考點(diǎn)，而 AD7706 是COMMON 輸入端。當(dāng)電源電壓為 3V、基準(zhǔn)電壓為 1.225V 時(shí)，可處理 0～+10mV 到 0～+1.225V 的單極性輸入信號(hào)，它的雙極性輸入信號(hào)范圍是±10mV 到±1.225V。因此，AD7705/7706 可以實(shí)現(xiàn)2/3 通道系統(tǒng)所有信號(hào)的調(diào)理和轉(zhuǎn)換。AD7705/7706 是用于智能系統(tǒng)、微控制器系統(tǒng)和基于 DSP 系統(tǒng)的理想產(chǎn)品。其串行接口可配置為三線接口。增益值、信號(hào)極性以及更新速率的選擇可用串行輸入口由軟件來(lái)配置。該器件還包括自校準(zhǔn)和系統(tǒng)校準(zhǔn)選項(xiàng)，以消除器件本身或系統(tǒng)的增益和偏移誤差。CMOS 結(jié)構(gòu)確保器件具有極低功耗，掉電模式減少等待時(shí)的功耗至 20μW（典型值）。

1.2 特點(diǎn)
AD7705：2 個(gè)全差分輸入通道的 ADC
AD7706：3 個(gè)偽差分輸入通道的 ADC16 位無(wú)丟失代碼0.003%非線性
可編程增益前端增益：1～128
三線串行接口SPITM、QSPITM、MICROWIRETM和 DSP 兼容
有對(duì)模擬輸入緩沖的能力
2.7～3.3V 或 4.75～5.25V 工作電壓
3V 電壓時(shí)，最大功耗為 1mW
等待電流的最大值為 8μA
16 腳 DIP、SOIC 和 TSSOP 封裝

3.2 片內(nèi)寄存器AD7705/7706 片內(nèi)包括 8 個(gè)寄存器，這些寄存器通過(guò)器件的串行口訪問(wèn)。第一個(gè)是通信寄存器，它管理通道選擇，決定下一個(gè)操作是讀操作還是寫操作，以及下一次讀或?qū)懩囊粋€(gè)寄存器。所有與器件的通信必須從寫入通信寄存器開(kāi)始。上電或復(fù)位后，器件等待在通信寄存器上進(jìn)行一次寫操作。這一寫到通信寄存器的數(shù)據(jù)決定下一次操作是讀還是寫，同時(shí)決定這次讀操作或?qū)懖僮髟谀膫€(gè)寄存器上發(fā)生。所以，寫任何其它寄存器首先要寫通信寄存器，然后才能寫選定的寄存器。所有的寄存器（包括通信寄存器本身和輸出數(shù)據(jù)寄存器）進(jìn)行讀操作之前，必須先寫通信寄存器，然后才能讀選定的寄存器。此外，通信寄存器還控制等待模式和通道選擇，此外———— DRDY狀態(tài)也可以從通信寄存器上讀出。第 2 個(gè)寄存器是設(shè)置寄存器，決定校準(zhǔn)模式、增益設(shè)置、單/雙極性輸入以及緩沖模式。第3 個(gè)寄存器是時(shí)鐘寄存器，包括濾波器選擇位和時(shí)鐘控制位。第 4 個(gè)寄存器是數(shù)據(jù)寄存器，器件輸出的數(shù)據(jù)從這個(gè)寄存器讀出。最后一個(gè)寄存器是校準(zhǔn)寄存器，它存儲(chǔ)通道校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。下面分別作詳細(xì)說(shuō)明。

3.2.1.通信寄存器（RS2、RS1、RS0=0、0、0）通信寄存器是一個(gè) 8 位寄存器，既可以讀出數(shù)據(jù)也可以把數(shù)據(jù)寫進(jìn)去。所有與器件的通信必須從寫該寄存器開(kāi)始。寫上去的數(shù)據(jù)決定下一次讀操作或?qū)懖僮髟谀膫€(gè)寄存器上發(fā)生。一旦在選定的寄存器上完成了下一次讀操作或?qū)懖僮�，接口返回到通信寄存器接收一次寫操作的狀態(tài)。這是接口的默認(rèn)狀態(tài)，在上電或復(fù)位后，AD7705/7706 就處于這種默認(rèn)狀態(tài)等待對(duì)通信寄存器一次寫操作。在接口序列丟失的情況下，如果在 DIN 高電平的寫操作持續(xù)了足夠長(zhǎng)的時(shí)間（至少 32個(gè)串行時(shí)鐘周期），AD7705/7706 將會(huì)回到默認(rèn)狀態(tài)。下表 5 是通信寄存器各位的說(shuō)明。表 5 通信寄存器

AD7705/7706 是一種片內(nèi)帶數(shù)字濾波的Σ-∆A/D 轉(zhuǎn)換器，旨在為寬動(dòng)態(tài)范圍測(cè)量、工業(yè)控制或工藝控制中的低頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換而設(shè)計(jì)的。它包括一個(gè)Σ-∆（或電荷平衡）ADC、片內(nèi)帶靜態(tài)RAM 的校準(zhǔn)微控制器、時(shí)鐘振蕩器、數(shù)字濾波器和一個(gè)雙向串行通信端口。該器件的電源電流僅為 320μA，使得它理想地用于電池供電的儀器中。器件具有兩種可選電源電壓范圍分別是 2.7～3.3V 或 4.75～5.25V。AD7705/7706 包括 2 個(gè)可編程增益全差分模擬輸入通道，AD7706 包括 3 個(gè)偽差分模擬輸入通道。輸入通道的可選增益為 1、2、4、8、16、32、64 和 128，當(dāng)基準(zhǔn)輸入電壓為 2.5V 時(shí)允許器件接受 0mV～+20mV 和 0V～+2.5V 之間的單極性信號(hào)或±20mV 至±2.5V 范圍內(nèi)的雙極性信號(hào)�；鶞�(zhǔn)電壓為 1.225V 時(shí)，在單極性模式下，輸入范圍是 0mV～+10mV 至 0V～±1.225V，雙極性模式下，輸入范圍是±10mV～±1.225V。說(shuō)明：對(duì) AD7705/7706 而言雙極性輸入范圍是相對(duì)于 AIN(-)的，對(duì) AD7706 而言是相對(duì)于 COMMON 的而不是對(duì) GND 的。輸入到模擬輸入端的信號(hào)被持續(xù)采樣，采樣頻率由主時(shí)鐘 MCLKIN 的頻率和選定的增益決定。電荷平衡 A/D 轉(zhuǎn)換（Σ-∆調(diào)制器）將采樣信號(hào)轉(zhuǎn)化為占空比包含數(shù)字信息的數(shù)字脈沖鏈。模擬輸入端的可編程增益功能配合Σ-∆調(diào)制器，修正輸入的采樣頻率，以獲得更高的增益。Sinc3 低通數(shù)字濾波器處理Σ-∆調(diào)制器的輸出并以一定的速率更新輸出寄存器，這速率由濾波器第一個(gè)陷波的頻率決定。輸出數(shù)據(jù)可以從串行端口上隨機(jī)地或周期性地讀出，讀出速率可為不超過(guò)輸出寄存器更新速率的任意值。數(shù)字濾波器的第一個(gè)陷波頻率（以及-3dB 頻率）可以通過(guò)設(shè)置寄存器的 FS0 和 FS1 編程。當(dāng)主時(shí)鐘的頻率為 2.4576MHz 時(shí)，第一陷波頻率的可編程范圍為50Hz～500Hz，-3dB 頻率的范圍為 13.1Hz~131Hz。主時(shí)鐘頻率為 1MHz 時(shí)，第一陷波頻率的可編程范圍為 20Hz～200Hz，-3dB 頻率的范圍為 5.24Hz～52.4Hz。圖 10 是 AD7705 的基本連接電路圖，如圖所示，模擬電壓為+5V；精密的+2.5V 基準(zhǔn)電壓AD780 為器件提供基準(zhǔn)源。在數(shù)字信號(hào)這邊，器件被配置成三線工作，——CS接地。石英晶體或陶瓷諧振器提供主時(shí)鐘源。在絕大多數(shù)情況下，需要在晶體或諧振器上連接一個(gè)電容器以保證在基本工作頻率的泛音時(shí)，不產(chǎn)生振蕩。電容器的電容值隨制造商的要求而變化。此配置同樣適用于AD7706。

3.5.1 模擬輸入范圍

AD7705 包括 2 個(gè)模擬輸入對(duì)，即 AIN(+),AIN(-)和 AIN2(+)，AIN2(-)。輸入對(duì)提供可編程增益、可處理單、雙極性輸入信號(hào)的差分輸入通道。應(yīng)注意，雙極性輸入信號(hào)以各自的 AIN(-)端為參考。AD7705/7706 包括 3 個(gè)偽差分模擬輸入對(duì)，AIN1、AIN2 和 AIN3，這些輸入對(duì)以器件的 COMMON 輸入端為參考。在非緩沖模式下，共模輸入范圍是從 GND 到 VDD。模擬輸入電壓的絕對(duì)值處在 GND-30mV 和VDD+30mV 之間。這就表明器件可以處理所有增益的單、雙極性輸入信號(hào)。25℃時(shí)，在不使性能下降的情況下，模擬輸入可以達(dá)到絕對(duì)電壓 GND-200mV，但漏電流（leakage-current）隨溫度上升而顯著增大。在緩沖模式下，模擬輸入端能處理更大的電源阻抗，但絕對(duì)輸入電壓范圍被限制在 GND+50mV 到 VDD+30mV 之間，它還限制共模輸入范圍。這就是說(shuō)，在緩沖模式下，雙極性輸入范圍的容許增益要受到限制。須仔細(xì)設(shè)置共模電壓和輸入電壓范圍，以確保它們不超出上述極限，否則，器件的線性性能將會(huì)降級(jí)。非緩沖模式下，模擬輸入端直接連接 7pF 的采樣電容器，CSAMP。直流輸入漏電流的最大值為 1nA。其結(jié)果是，模擬輸入端連接了一個(gè)以輸入采樣速率轉(zhuǎn)換的動(dòng)態(tài)負(fù)載（見(jiàn)圖 11）。采樣速率取決于主時(shí)鐘頻率和選定的增益值。在每個(gè)輸入循環(huán)中，CSAMP 由 AIN(+)充電，然后向 AIN(-)放電。開(kāi)關(guān)的有效接通電阻（RSW）的典型值是 7kΩ。每個(gè)輸入采樣周期，CSAMP 必須通過(guò) RSW 和外部電源阻抗為其充電。所以在非緩沖模式下，源阻抗意味著對(duì) CSAMP 較長(zhǎng)的充電時(shí)間，這可能導(dǎo)致器件的增益誤差。表 14 列出了非緩沖模式下，容許的外部電阻/電容值。說(shuō)明：表中的電容值是外部電容值加上器件引腳和引腳支架的10pF 電容的總和。

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