AD7705 AD7706引腳圖與電路圖及詳細中文資料（共32頁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：

一般說明AD7705/7706 是應(yīng)用于低頻測量的 2/3 通道的模擬前端。該器件可以接受直接來自傳感器的低電平的輸入信號，然后產(chǎn)生串行的數(shù)字輸出。利用Σ-∆轉(zhuǎn)換技術(shù)實現(xiàn)了 16 位無丟失代碼性能。選定的輸入信號被送到一個基于模擬調(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。通過片內(nèi)控制寄存器可調(diào)節(jié)濾波器的截止點和輸出更新速率，從而對數(shù)字濾波器的第一個陷波進行編程。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，二者都帶有一個差分基準輸入。當電源電壓為 5V、基準電壓為 2.5V 時，這二種器件都可將輸入信號范圍從 0～+20mV 到 0～+2.5V 的信號進行處理。還可處理±20mV～±2.5V 的雙極性輸入信號，對于 AD7705 是以 AIN(-)輸入端為參考點，而 AD7706 是COMMON 輸入端。當電源電壓為 3V、基準電壓為 1.225V 時，可處理 0～+10mV 到 0～+1.225V 的單極性輸入信號，它的雙極性輸入信號范圍是±10mV 到±1.225V。因此，AD7705/7706 可以實現(xiàn)2/3 通道系統(tǒng)所有信號的調(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、信號極性以及更新速率的選擇可用串行輸入口由軟件來配置。該器件還包括自校準和系統(tǒng)校準選項，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的功耗至 20μW（典型值）。

1.2 特點
AD7705：2 個全差分輸入通道的 ADC
AD7706：3 個偽差分輸入通道的 ADC16 位無丟失代碼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，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 個寄存器，這些寄存器通過器件的串行口訪問。第一個是通信寄存器，它管理通道選擇，決定下一個操作是讀操作還是寫操作，以及下一次讀或?qū)懩囊粋€寄存器。所有與器件的通信必須從寫入通信寄存器開始。上電或復(fù)位后，器件等待在通信寄存器上進行一次寫操作。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，同時決定這次讀操作或?qū)懖僮髟谀膫€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 個寄存器是設(shè)置寄存器，決定校準模式、增益設(shè)置、單/雙極性輸入以及緩沖模式。第3 個寄存器是時鐘寄存器，包括濾波器選擇位和時鐘控制位。第 4 個寄存器是數(shù)據(jù)寄存器，器件輸出的數(shù)據(jù)從這個寄存器讀出。最后一個寄存器是校準寄存器，它存儲通道校準數(shù)據(jù)。下面分別作詳細說明。

3.2.1.通信寄存器（RS2、RS1、RS0=0、0、0）通信寄存器是一個 8 位寄存器，既可以讀出數(shù)據(jù)也可以把數(shù)據(jù)寫進去。所有與器件的通信必須從寫該寄存器開始。寫上去的數(shù)據(jù)決定下一次讀操作或?qū)懖僮髟谀膫€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)懖僮鳎涌诜祷氐酵ㄐ偶拇嫫鹘邮找淮螌懖僮鞯臓顟B(tài)。這是接口的默認狀態(tài)，在上電或復(fù)位后，AD7705/7706 就處于這種默認狀態(tài)等待對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)了足夠長的時間（至少 32個串行時鐘周期），AD7705/7706 將會回到默認狀態(tài)。下表 5 是通信寄存器各位的說明。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，旨在為寬動態(tài)范圍測量、工業(yè)控制或工藝控制中的低頻信號的轉(zhuǎn)換而設(shè)計的。它包括一個Σ-∆（或電荷平衡）ADC、片內(nèi)帶靜態(tài)RAM 的校準微控制器、時鐘振蕩器、數(shù)字濾波器和一個雙向串行通信端口。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 個可編程增益全差分模擬輸入通道，AD7706 包括 3 個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，當基準輸入電壓為 2.5V 時允許器件接受 0mV～+20mV 和 0V～+2.5V 之間的單極性信號或±20mV 至±2.5V 范圍內(nèi)的雙極性信號。基準電壓為 1.225V 時，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。說明：對 AD7705/7706 而言雙極性輸入范圍是相對于 AIN(-)的，對 AD7706 而言是相對于 COMMON 的而不是對 GND 的。輸入到模擬輸入端的信號被持續(xù)采樣，采樣頻率由主時鐘 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陷波的頻率決定。輸出數(shù)據(jù)可以從串行端口上隨機地或周期性地讀出，讀出速率可為不超過輸出寄存器更新速率的任意值。數(shù)字濾波器的第一個陷波頻率（以及-3dB 頻率）可以通過設(shè)置寄存器的 FS0 和 FS1 編程。當主時鐘的頻率為 2.4576MHz 時，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。主時鐘頻率為 1MHz 時，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 基準電壓AD780 為器件提供基準源。在數(shù)字信號這邊，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電容器以保證在基本工作頻率的泛音時，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 個模擬輸入對，即 AIN(+),AIN(-)和 AIN2(+)，AIN2(-)。輸入對提供可編程增益、可處理單、雙極性輸入信號的差分輸入通道。應(yīng)注意，雙極性輸入信號以各自的 AIN(-)端為參考。AD7705/7706 包括 3 個偽差分模擬輸入對，AIN1、AIN2 和 AIN3，這些輸入對以器件的 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。25℃時，在不使性能下降的情況下，模擬輸入可以達到絕對電壓 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，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降級。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以輸入采樣速率轉(zhuǎn)換的動態(tài)負載（見圖 11）。采樣速率取決于主時鐘頻率和選定的增益值。在每個輸入循環(huán)中，CSAMP 由 AIN(+)充電，然后向 AIN(-)放電。開關(guān)的有效接通電阻（RSW）的典型值是 7kΩ。每個輸入采樣周期，CSAMP 必須通過 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 CSAMP 較長的充電時間，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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