ADuC812中A/D转换器的安全应用

ADuC812内集成的ADC转换模块，包含了8通道、12位、单电源 A/D转换器。这些A/D转换器由基于电容DAC的常规逐次逼近转换器组成 ,接收的模拟输入范围为0"+VREF(＋2.5V)。另外，此模块还为用户提供片内基准、校准特性，模块内的所 有部件能方便地通过3个寄存器SFR接口来设置。总之，ADu C812的ADC模块具有与一般ADC芯片相比拟的性能，并且操作简单、可靠性高，采集 速率可高达200 kHz。但是，ADuC812内集成的ADC转换模块有其特殊性，如果应用不适当，轻则 影响ADC的性能，重则电路完全不能工作，甚至烧毁器件。 ADuC812内A/D转换器的2.5V基准电压既可由片内提供，也可由外部基准经V REF引脚提供。若使用内部基准，则在V REF和CREF引脚与AGND之间都应当连接0.1uF电容以便去耦。这些去耦电容应放在紧靠V REF和CREF引脚处。为了达到规定的 性能，建议在使用外部基准时，该基准应当在2.3 V和模拟电源AVDD之间。图 1 给出了使用外部基准电源时的应用电路。 由于片内基准高精度、低漂移且经工厂校准，并且当ADC或DAC使能时，在 VREF引脚会出现此基准电压。因此，在进行系统扩展时，可将片内基 准作为一个2.5V的参考电源来使用。若要把片内基准用到微转换器之外，则应在 VREF引脚上加以缓冲并应在此引脚与AGND之间连接0.1 uF电容。图2示出了把片内基准用到微转换器之外时的应用电路。 在实际应用中应当特别注意，内部VREF 将保持掉电直到ADC或DAC外围设备模块之一被它们各自的使能位上电为止。 与其它ADC芯片相比，ADuC812的ADC模块有一个缺点，就是ADC正常工作的模拟输入范 围为0"+2.5V，而允许输入的电压范围只能为正电压0"+5V。经实验证明，若输入的模拟电压超过+2.5V(最大值为+5V)，ADC的采样结果为最大值(0FFFH)，虽然结果不对，但并没有影响 ADuC812正常工作；但是，一旦输入负的模拟电压，则会影响AD uC812正常工作，表现为ADC的基准电压(VREF=+2.5V)消失和采样结果不正确，且若长时间输入负电压，将有可能损坏芯片。 因此，在实际应用中，若发现启动ADC之后VREF 端无电压，则应立即将芯片复位，并检查模拟输入信号的采集放大部分。在确保进入ADuC812的模拟信号在0"+2.5V范围内之后，才能再次启动ADC。实际应用时，应保证输入的模拟电压为正电平。 建议ADC的输入缓冲放大器采用0"5 V的电源工作，这样，可以保证ADC的输入在ADuC812的A/D转换器的安全输入范围内，如图3所示。如 果实际情况不许可，ADC的输入缓冲放大器的电源超出0"5V，则应采用 图 4 所示的钳位电路，保证ADC的输入在ADuC812的A/D转换器的安全输入范围内。注意，ADC的输入端有一个0.01uF的电容，这个电容是为了保证ADC的转换精度。