原创 典型16位模数转换器AD977A的使用心得 （一）

模拟信号和数字信号共存时，必然要转换成数字信号方便进行处理。选取了16位模数转换器AD977A，采样速率200kSPS，针对不同的外围电路可以设置成不同的转换范围，最大为±10V。对于不同需要，选择转换芯片主要考虑速度、精度、量程的因素。对我实际需求来讲，这款AD已经足够满足要求了。
AD转换部分会对整体精度造成影响，所以设计上本着提高精度和准确度的原则。设计上要注意以下三个问题：
一是参考电压源的选取。AD977A有内置的参考电压源，但是温度系数较大，因此采用外加温度系数小的参考电压源REF02。减少温度影响，提高准确度。这个基准很重要，不稳定将对转换结果带来影响；
二是偏置和增益的调整。AD977A 需要调节零点偏置和增益误差，保证AD转换的高准确度。其实就是为了通过典型采样点的转换结果，调整典型电路中电位器串入电路的阻值大小，来实现准确转换。
三是共地的处理。使AD转换电路部分的数字地，与外部其他电路的数字地通过光耦隔离，抑制外界干扰的影响，保证AD转换部分是独自享用一个地的。具体AD转换电路的实现如图1所示。


图1  标准信号AD转换电路

图中为一路信号的AD转换电路，按照Datasheet里的典型电路实现。模拟信号由V1in口输入。AD977A由con_xu进行选通，con_bi启动AD转换，输出数据、时钟为DATA_bi和CLK_bi同步的形式串行输出，适用于后续微处理器SPI口采集。具有忙输出端con_busy，标志转换是否结束。
图中为一路信号的AD转换电路，按照Datasheet里的典型电路实现。模拟信号由V1in口输入。AD977A由con_xu进行选通，con_bi启动AD转换，输出数据、时钟为DATA_bi和CLK_bi同步的形式串行输出，适用于后续微处理器SPI口采集。具有忙输出端con_busy，标志转换是否结束。

此外，该AD芯片还具有补码形式的输出；偏置和增益的调整也可以避免；对前段放大器也有要求。

这是一个典型的AD转换电路，下次我在继续聊聊对于AD转换精度的考察方法。