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基于STM32+AD7606的经验分享

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攻城狮Melo 发布时间:2023-3-17 18:43
ad7606与stm32连接电路介绍7 E  S9 k( u$ e3 l& ?
  在STM32F105和STM32F107互连型系列微控制器之前,意法半导体已经推出STM32基本型系列、增强型系列、USB基本型系列、互补型系列;新系列产品沿用增强型系列的72MHz处理频率。内存包括64KB到256KB闪存和 20KB到64KB嵌入式SRAM。新系列采用LQFP64、LQFP100和LFBGA100三种封装,不同的封装保持引脚排列一致性,结合STM32平台的设计理念,开发人员通过选择产品可重新优化功能、存储器、性能和引脚数量,以最小的硬件变化来满足个性化的应用需求。( E0 {5 i0 I% d1 U. ]7 j
  STM32 的每个 IO 都可以作为外部中断的中断输入口,这点也是 STM32 的强大之处。STM32F103 的中断控制器支持 19 个外部中断/事件请求。每个中断设有状态位,每个中断/事件都有独立的触发和屏蔽设置。
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ad7606与stm32连接电路介绍
5 u% K4 C" O1 m) D/ `( Y# z- f: H  AD7606介绍$ Z# C( ^: H4 x6 W2 z
  AD7606/AD7606-6/AD7606-4为16位同步采样模数数据采集系统(DAS),分别有 8、6、4个采集通道。片上集成模拟输入箝位保护、二阶抗混叠滤波器、跟踪保持放大器、 16 位电荷再分配逐次逼近型 ADC内核、数字滤波器、2.5V基准电压源及缓冲、高速串行和并行接口。AD7606采用5V单电源供电,不再需要正负双电源,并支持真正±10V 或±5V 的双极性信号输。所有的通道均能以高达 200 kSPS 的速率进行采样,同时输入端箝位保护电路可以承受最高达±16.5V的电压。 传统的逐次逼近(SAR)型ADC,由于其采样电容的设计,模拟输入前端一般需要运算放大器(简称运放,Operation Amplifier)来实现内部采样电容的驱动。正因此电容的存在,其等效输入阻抗与采样频率相关,而且在一些高采样率的应用中,使得前端驱动运放的选择变得十分苛刻。但在 AD7606 内部的信号调理电路中,已经包含了低噪声、高输入阻抗的信号调理电路,其等效输入阻抗完全独立于采样率且固定为 1Mohm。同时输入端集成了具有 40 dB 抗混叠抑制特性的滤波器,更是简化了前端设计,不再需要外部驱动和滤波电路。因此,二次互感器输出的信号无需再经过运放来缓冲就可以直接接入 AD7606。+ w( [! x5 y. n3 z* W8 w+ i
  AD7606 内部集成了 2.5V 带隙电压基准和基准缓冲电路,其温度系数典型值为±10ppm/℃。设计应用中,选用内置基准或外部基准,将取决于系统的要求。多片ADC的设计中,如果需求高绝对精度,则应采用高初始精度和低温度系数的外部基准,以消除不同器件内置基准之间的差异而带来的误差。推荐选用初始精度0.04%,温度系数3ppm/℃的ADR421B。如果需求多片ADC通道之间的数值匹配,可设置第一片AD7606工作在内置基准模式,其余 AD7606 为外部基准模式,然后通过第一片AD7606 的内置基准输出供给其余AD7606。这样,在不加外部基准的情况下即可保证多个 AD7606 通道间数据的匹配性,但此时系统的绝对精度取决于内置基准的性能。
7 Q- H2 P) |2 |; o. m; K  AD7606提供了过采样和数字滤波功能。通过管脚OS[2:0]可以设置过采样倍数(OSR)为x2, x4, x8, x16, x32, x64。过采样打开后,内部的过采样控制电路和 1 阶Sinc 数字滤波器会自动被使能,同时-3dB 带宽也会相应的改变。9 v. g( @' I4 m+ G, d: D3 ~
  ad7606与stm32连接电路介绍3 R- g5 R0 V  l) Z2 e6 I7 @6 ?
  AD7606与STM32之间的电路连接示意图如图:7 B8 P  T5 H0 t! c8 V% y7 }$ i+ p
  
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+ c# `; j, g" G! Xad7606与stm32连接电路介绍
0 G! f6 q" E) [: a(1)AD7606提供了三种接口选项:并行接口、高速串行接口和并行字节接口。其中并行接口具有最高的数据传输速度,并且与STM32的FSMC(FlexibleStaticMemoryController,可变静态存储控制器)兼容。因此两片AD7606与STM32通过并行接口方式连接。AD7606的数据线DB0~DB15分别连接对应的FSMC数据线,片选信号分别接到FSMC接口片选信号PG9_FSMC_NE2和PG12_FSMC_NE4上。
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(2)AD7606的BUSY引脚电平为高时表示AD正在进行转换,变低表示转换完成。将BUSY引脚接到STM32的外部中断引脚并配置为下降沿触发,这样可以在AF转换完成后及时读取数据。4 s! X" \) S3 z  p
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(3)OS[0…2]为过采样配置引脚,通过控制STM32相关GPIO的电平可以是AD7606工作在不同的过采样状态。
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(4)CONVST_A,CONVST_B为转换触发信号,上升沿触发。对于每一个AD7606来说,CONVST_A控制模拟通道14,CONVST_B控制模拟通道58。由于需要对所有通道同步采样,因此将CONVST_A,CONVST_B引脚同时连接在一个触发信号引脚上以实现同步采样。+ M: P0 I9 H" A# m2 F

' z+ v! w2 M, N; G(5)REFOUT引脚为外部基准电压输入引脚。AD7606可以配置为使用内部基准电压或外部基准电压。当两片AD7606同时工作时,使用外部基准电压可以保证所有输入通道转换精度的一致性。外部基准电压源选择ADR421,ADR421为2.5V基准电源,具有出色的噪声性能、稳定性和精度,可以满足AD对基准电压源的精度要求。
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