24位A/D轉(zhuǎn)換器LTC2400及其應(yīng)用

摘要：LTC2400是凌特公司（Linear）生產(chǎn)的一種微功能、高精度24位A/D轉(zhuǎn)換器，該芯片內(nèi)部集成有振蕩器，工作電壓為2.7～5.5V，積分線性誤差（INL）為4ppm，RMS噪聲為0.3ppm，供電電流僅為200μA（待機(jī)時(shí)為20μA），采用Δ-∑技術(shù)獨(dú)特的體系結(jié)構(gòu)，建立時(shí)間為單周期。文中介紹了LTC2400的主要功能和串行接口方法，給出了LTC2400與單片機(jī)的接口電路。 

    關(guān)鍵詞：LTC2400 A/D轉(zhuǎn)換器 數(shù)據(jù)采集 單片機(jī)

１　ＬＴＣ２４００的引腳功能和內(nèi)部結(jié)構(gòu)

ＬＴＣ２４００采用與ＳＰＩ接口兼容的３線數(shù)字接口，可應(yīng)用于高分辨率和低頻應(yīng)用場(chǎng)合，如稱重、溫度測(cè)量、氣體分析、應(yīng)變儀，數(shù)據(jù)采集，工業(yè)控制等方面。它采用８腳ＳＯ－８封裝，其引腳排列如圖１所示。其引腳功能如下：

１腳ＶＣＣ：電源；

２腳ＶＲＥＦ：參考電壓輸入端；

３腳ＶＩＮ：模擬信號(hào)輸入腳；

４腳ＧＮＤ：接地腳；

５腳ＣＳ：片選端，低電平有效；

６腳ＳＤＯ：數(shù)據(jù)輸出端，同時(shí)也是轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)有效的指示端；

７腳ＳＣＫ：時(shí)鐘腳，雙向；

８腳ＦＯ：數(shù)字輸入腳，用于選擇需要抑制的頻率和ＡＤ轉(zhuǎn)換時(shí)間。

ＬＴＣ２４００的供電電壓ＶＣＣ的范圍為２．７～５．５Ｖ；所需外接基準(zhǔn)電壓源的電壓范圍為０．１Ｖ～ＶＣＣ；模擬信號(hào)輸入ＶＩＮ的輸入電壓范圍為－０．１２５ＶＲＥＦ～１．１２５ＶＲＥＦ。

ＬＴＣ２４００內(nèi)部已集成了高精度的振蕩器，因此采用片內(nèi)振蕩器時(shí)?不需要外接任何元件。ＬＴＣ２４００的數(shù)字濾波器能夠抑制５０Ｈｚ或６０Ｈｚ及其諧波。當(dāng)芯片的Ｆ０腳接ＶＣＣ時(shí)，使用內(nèi)部振蕩器可對(duì)輸入信號(hào)中的５０Ｈｚ干擾進(jìn)行大于１１０ｄＢ的抑制，其ＡＤ轉(zhuǎn)換時(shí)間為１６０ｍｓ；Ｆ０腳接ＧＮＤ時(shí)，使用內(nèi)部振蕩器可對(duì)輸入信號(hào)中的６０Ｈｚ干擾進(jìn)行大于１１０ｄＢ的抑制，ＡＤ轉(zhuǎn)換時(shí)間為１３３ｍｓ；當(dāng)Ｆ０腳接外部振蕩器ｆＥＯＳＣ時(shí)，其抑制的頻率為ｆＥＯＳＣ／２５６０，ＡＤ轉(zhuǎn)換時(shí)間為２０４８／ｆＥＯＳＣ。圖２所示為ＬＴＣ２４００的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

２�。蹋裕茫玻矗埃暗墓ぷ鬟^程及串行輸出

２．１ ＬＴＣ２４００的工作過程

ＬＴＣ２４００是一種低功耗、采用Δ－Σ技術(shù)且具有３線串行接口的ＡＤ轉(zhuǎn)換器，而且在ＡＤ轉(zhuǎn)換完成后將直接進(jìn)入睡眠狀態(tài)。ＬＴＣ２４００的三線接口線分別是數(shù)據(jù)輸出（ＳＤＯ）、時(shí)鐘（ＳＣＫ）和片選（ＣＳ）。其工作流程如圖３所示。

ＬＴＣ２４００完成轉(zhuǎn)換就進(jìn)入睡眠狀態(tài)。睡眠狀態(tài)的供電電流僅為２０μＡ。若ＣＳ一直為高電平，芯片將保持睡眠狀態(tài)。進(jìn)入睡眠狀態(tài)時(shí)，數(shù)據(jù)最后的轉(zhuǎn)換結(jié)果將

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