Jste zde

Univerzální A/D od TI připojené na LPT

Redakce HW serveru, 11. Září 2002 - 0:00

Pro nejrůznější aplikace je nutný kvalitnější A/D převodník, než jsou běžně dostupné typy. Zaujal

mne poměrně zajímavý A/D od TI - ADS7813. Tento článek popisuje jeho využití a k jeho testování jsem připravil

jednoduchý SW pro DOS v BC3.0 - převodník je připojen na LPT.

Pár technických dat ve zkratce:

  • napájecí napětí +5V
  • konverzní čas maximálně 20ms
  • max. 40000 vzorků/s
  • rozlišení 16 bitů
  • Reference : interní(2.5V)/externí  referenční napětí
  • Chyby převodu:
    • integrální nelinearita max. ±2LSB
    • diferenciální nelinearita max. +2LSB, -1LSB
  • sedm režimů rozsahů vstupního napětí a impedance - viz. tabulka..
  • - sériové čtení dat
  • - vstupní napětí bez poškození
    • R1IN, R3IN  ±16.5V
    • R2IN (GND-0.3) ¸ 16.5V


Jednotlivé režimy vstupu jsou nastavovány pomocí vstupů R1IN, R2IN a R3IN.

Rozlišení režimů se provádí různou kombinací připojení těchto vstupů na GND, BUF(proudový zesilovač referenčního napětí) a Vin(vstupní napětí). No a pro tři vstupy, kde každý z nich může být připojen na kterýkoli z těchto tří vychází 27 kombinací.
Výrobce však zaručuje zisk a offset jen u sedmi z nich - viz. tabulka. Nevýhodou této univerzálnosti je nízká vstupní impedance, která u garantovaných režimů nepřesáhne 45.7kW.

Výrobce nabízí čtyři typy A/D převodníků

  1. ADS7813P rozlišení 15 bitů, integrální nelinearita ±3LSB, poměr signálu-šum 85dB, DIP
  2. ADS7813PB rozlišení 16 bitů, integrální nelinearita ±2LSB,  poměr signálu-šum 87dB, DIP
  3. ADS7813U jako 1., ale pouzdro SOIC
  4. ADS7813UB jako 2., ale pouzdro SOIC

Chyba v celém rozsahu(garantované režimy) nepřesáhne 0.25%
 

Označení pinů

1. R1IN   analogový vstup
2. GND  zem
3. R2IN   analogový vstup
4. R3IN   analogový vstup
5. BUF   výstup zesilovače referenčního napětí
6. CAP   vstup kondenzátoru zesilovače
7. REF   vstup/výstup referenčního napětí
8. GND  zem
9. DATACLK  vstup/výstup hodin
10. DATA  výstup dat
11. EXT/INT  externí zdroj hodin (log 0)/ interní zdroj hodin (log 1)
12. /CONV   start převodu(log 0)
13. /CS   výběr obvodu
14. /BUSY   informace o připravenosti
15. PWRD  Power Down vstup (log 1)
16. Vs   +5V 

Schéma zapojení a DPS

Zapojení předpokládá externí zdroj hodinového signálu, který při připojení k LPT generuje PC.

Součástky

  • IC1  ADS7813
  • IC2  78L05
  • C1, C2   1mF(Tantal)
  • C3, C5, C6  100nF(Keramika)
  • C4 10mF(Elektrolyt)
  • C7 47mF(Elektrolyt)
  • R1  1kW(I menší nebo drátová propojka)

Pozor: C1, C2 nelze nahradit elektrolytickými kondenzátory!! 
 

Komunikace

Čtení dat z ADS7813 používá poměrně jednoduchý protokol:
Komunikace s externím zdrojem hodinového signálu.
Po zapnutí napájení je nutné nastavit /CS = 0, PWRD = 0 (Tedy v případě, že jsou zapojeny k LPT nebo mC).

Pak již podle následujících časových průběhu:
 

Interní hodinový signál: 

Externí hodinový signál:

Z průběhu je patrné, že při čtení dat s interním zdrojem hodinového signálu stačí čekat na náběžnou hranu na DATACLK a číst z DATA. V případě externího(našeho) zdroje signálu je nejlepší vytvořit náběžnou hranu, poté sestupnou a při DATACLK = 0 teprve číst bit z DATA. Časové schéma také ukazuje pořadí čtených bitů z ADS7813.

Poznámka: Rád bych upozornil, že sestupná hrana na /CONV(start konverze) musí být dlouhá minimálně 40ns. Delší být může jakkoli. V případě velmi rychlého mC a režimu externího hodinového signálu je vhodné vložit časovou smyčku, která po sestupné hraně na /CONV čeká na /BUSY = 1.
 

Download & Odkazy

  • Schéma a DPS (Eagle4.0) - ti_ads7813_pcb.zip
  • Datasheet ADS7813: - ads7813.pdf
  • Testovací program (připojení k LPTx) pro DOS a snad i Win9x. Obsahuje popis propojení ADS7813 na LPT - program bez zdrojových kódů... - ti_ads7813_prg.zip
Hodnocení článku: