12位A/D轉(zhuǎn)換器ADS7864在電網(wǎng)諧波分析儀中的應(yīng)用分

ADS7864是Burr-Brown公司開(kāi)發(fā)的12位6通道A/D轉(zhuǎn)換器，介紹了ADS7864的工作原理、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作模式及編程要點(diǎn)，給出了ADS7864在電網(wǎng)諧波分析儀中與數(shù)字信號(hào)處理器TMS320F206的接口應(yīng)用實(shí)例，并且對(duì)DSP與A/D轉(zhuǎn)換器的接口特點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)。

關(guān)鍵詞：ADS7864；A/D轉(zhuǎn)換；數(shù)字信號(hào)處理器；諧波分析儀

1 引言

　　隨著用電量的增加，電網(wǎng)的諧波污染變得日益嚴(yán)重，這就要求電力監(jiān)控設(shè)備能夠及時(shí)準(zhǔn)確地對(duì)電網(wǎng)諧波分量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在筆者研制的電網(wǎng)諧波分析儀中，使用ADS7864對(duì)各相關(guān)點(diǎn)的波形信號(hào)進(jìn)行采集。實(shí)踐表明，ADS7864的采樣精度及穩(wěn)定性是令人滿意的。

　　ADS7864是Burr-Brown公司(已被德州儀器收購(gòu))開(kāi)發(fā)的12位6通道A/D轉(zhuǎn)換器，其主要特點(diǎn)如下：

　　6個(gè)模擬輸入通道同時(shí)采樣與保持；

　　2μs轉(zhuǎn)換時(shí)間，500 kS/s采樣速率；

　　全差分輸入；

　　功耗低，為50mW；

　　6個(gè)FIF0寄存器；

　　全硬件控制。

2 內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳說(shuō)明

　　圖1所示為ADS7864內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖，該器件含有2個(gè)2μs的逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器、6個(gè)差分采樣與保持放大器、1個(gè)帶REFIN和REFOUT引腳的+2.5V內(nèi)部電壓基準(zhǔn)以及1個(gè)高速并行接口。6個(gè)模擬輸入通道分成3對(duì)(A、B、C)。每個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器都有3對(duì)輸入端(A0/A1、B0/B1、C0/C1)，可以同時(shí)采樣、轉(zhuǎn)換，因此可以保持兩個(gè)模擬輸入信號(hào)的相對(duì)相位信息。每對(duì)通道都有一個(gè)保持信號(hào)(HOLDA、HOLDB、HOLDC)使6個(gè)通道上的采樣可同時(shí)進(jìn)行。圖2為ADS7864的引腳封裝圖，其引腳說(shuō)明如表l所示。

　　ADS7864既可以使用內(nèi)部參考電壓源，也可以使用外部參考電壓源。從圖1可以看出，當(dāng)使用內(nèi)部2.5 V參考電壓源時(shí)，REFOUT引腳應(yīng)該連接至REFIN引腳，這是一種常用方式。當(dāng)輸入模擬信號(hào)為2.4V~5.2 V之間時(shí)，可以使用1.2 V~2.6 V范圍內(nèi)的外部參考電壓源。

　　ADS7864只采用外部時(shí)鐘(CIDCK)，當(dāng)外部時(shí)鐘為8 MHz時(shí)，A/D采樣速率為500 kHz，與2μs的最小轉(zhuǎn)換時(shí)間相對(duì)應(yīng)。