一种简易提高A/D转换器分辨率的方法

本文较为详细地介绍了一种简单易行的提高A/D转换器分辨率的方法。它是通过改变A/D转换器的参考电压而得到A/D转换器分辨率非线性的提高。     

提高8位A/D转换器分辨率的方法

<正> 逐次比较式8位A/D转换器的分辨率比较低只有1/256,但价格很便宜。12位的逐次比较式A/D转换器的价格要比8位的A/D芯片价格贵十几倍。虽然高位的双积分式A/D转换器的价格比较便宜,但其转换时间要比逐次比较式A/D转换器多上百倍,故在需要快速采样的场合则不能应用。本文介绍一种方法利用8位A/D芯片只增加很少元件就可以获得1/2048或更高的分辨率,其速度基本上接近8位逐次比较式A/D转换器的速度,在实际应用中效果很好。这种方法的基本设计思想是这样的:把输入范围0～5V电压分为8档,相邻两档间隔为5V/8=0.625V。若输入信号介于某两档电压之间则把输入信号与较低档的电压相减,其差必然小于0.625V,再把这个电压信号放大8倍使之变为0～5V间的信号送到8位     

增益自动控制放大器

由于各种传感器的满量程输出信号差异较大,因此放大器的增益要根据满量程输出电压及模/数转换器的最大输入电压来设计,使放大器在满量程输出时有一个合适的电压值。本文介绍一种由单片机(μC)控制的增益自动控制放大器。其结构如图1所示,A1为固定增益放大器,A2与数字式可编程精密分压器组成增益为1、2、4、8的可编程放大器,其增益由单片机根据传感器输出的信号电压     

基于FPGA的静电支承系统数字控制电路设计

设计了一种基于FPGA的静电支承系统数字控制电路,利用FPGA并行运算的优势提高运算速度和实时性。分析了A/D和D/A转换器分辨率对测控精度及量化噪声的影响,在此基础上选用了高精度A/D和D/A转换器以提高测控精度,降低量化噪声对检测信号的干扰。测试电路对直流和交流输入信号的响应,并用最小二乘法对误差进行校正和补偿,结果表明：电路对直流信号的测量误差在1mV以内;对频率1-500Hz范围内的交流信号幅值衰减最大为-0.092dB,相位滞后最大为-7°。     

改变A/D基准电压提高被测输入量的分辨率

在A/D转换器的位数一定时,通过改变A/D转换器的基准电压来提高被测输入量分辨率的基本思想,给出了相应的硬件电路和软件框图.     

新型3(1/2)位双积分A/D转换器MAX139的应用

介绍新型3(1/2)位双积分A/D转换器MAX139.为使它能利用自身的功能直接指示被测物理量的实际值,还介绍了这种A/D转换器对输入电压信号的转换功能的开发,并用开发的功能组成温度指示仪.     

ADuC847的一类高精度I/F转换器的设计

设计了基于ADuC847的一类高精度、高输出的I/F转换器。首先,将双极性电流信号转换为双极性差分电压信号;然后ADuC847对该双极性差分电压信号进行A/D采样,通过对采样信号进行数字滤波,获得较稳定的A/D值。接着对零点和满量程进行校正;最后通过数字频率合成算法,由PWM0输出频率信号,而频率的双极性则由74LS00实现。     

15位高速高精度A/D转换器

一、总体设计主要技术性能指标如下:分辨率:15位(最高位为符号位),2~(-14);精度:±0.01％(满量程);总转换时间:8μs;温度系数:10ppm/℃;输入电压范围:±8192mV;编码:反码;输出状态:正逻辑。总体原理框图如图1所示。输入模拟子样电压和经解码网络输出的基准电压在比较器进行比较,由比较结果去修正解码网络输出的基准电压值,直到加于比较器两输入端的电压值相等为止。此时,在解码网络输入端的一组码值电压的二进制数字值就是对应于输入模拟电压的值。通过对模拟量的不断比较,实现由模拟量到数字量的转换。本A/D转换器的传递函数式:     

低成本高分辨率14位A/D转换微机接口

<正> 在智能仪器及微机数据检测系统中,输入模拟信号要通过模数转换器转换为数字信号,再进行各种计算处理变为输出数字显示或控制信号。微机系统的测量分辨率和精度,很大程度上取决于A/D转换器的分辨率和精度。在分辨率及精度指标要求较高的系统中,常需要分辨率在12位(二进制位数)以上的A/D转换器。通常12位以上的逐次逼近式A/D转换器芯片价格较高,使系统的成本提高很多。本文提出一种廉价的14位高分辨率A/D转换微机接口,它可以应用在许多模拟量信号变化频率不很高的场合,而硬件费用与采用12位以上逐次逼近式A/D转换器的接口相比,约节省1/4～1/5。     

提高8098单片机片内A/D转换器分辨率的两种方法

介绍两种提高8098单片机内10位A/D转换器分辨率的方法.一种是采用片外放大器和8098单片机内4路10位A/D转换器相结合,将其10位A/D转换器提高到12位;另一种方法是采用片外3位并行A/D转换器和其内部10位A/D转换器相结合,实现13位A/D转换.本文对这两种方法所涉及到的硬件电路将进行详细介绍,给出用这两种方法实现A/D转换的程序框图,并对这两种方法的各自特点作进一步阐述.     

柔性测量模块的芯片化设计

介绍了一种利用小体积、贴片型低功耗单片机,逐次逼近A/D器件以及前端柔性测量电路设计的专用小体积芯片化模块,可适用于各种常用工控信号测量的数字化可编程智能多参量测量专用集成化器件。该设计可以实现电压、热电势、电阻、频率等信号的测量,测量精度达到0.2%~0.3%。按照本设计生产的产品可适应多种输入信号,达到多信号变量程自动切换、全自动数字调校的功能。     

数字电位器在A/D转换中的应用

在许多数字化仪表和单片机控制系统中,均要设计和应用模/数转换器,以便把模拟量转换成数字量,供主处理器处理.数字电位器是一类待殊的模/数转换器,只是它的模拟量输出不是电压或电流,而是电阻.介绍了数字电位器X9312作为模拟量的电阻应用到检测模拟电压中,实现A/D转换的功能.     

基于牺牲层技术的高过载压力传感器芯片

提出了一种基于牺牲层技术的高过载压力传感器芯片。这种传感器充分利用了多晶硅机械特性和多晶硅纳米膜的压阻特性优势,提高了传感器满量程输出和过载能力。利用有限元方法设计了仿真模型,通过对弹性膜片应力分布的静态分析和非线性接触分析,给出了提高这种压力传感器满量程输出和过载能力的设计方法。并试制了量程为2.5 MPa的传感器芯片样品。测试结果表明样品的过载压力超过7倍量程,5 V供电条件下,满量程输出达到362 m V。     

Calibration and temperature compensation of silicon pressure sensors using ion-implanted trimming resistors

A piezoresistive silicon pressure sensor with bipolar on-chip signal conditioning circuits permits offset voltage, full scale span and temperature coefficient of offset voltage and full scale span to be calibrated from a trimming ion-implanted resistors. The ion-implanted resistors with temperature coefficient of 1700 ppm/°C or 4700 ppm/°C were fabricated by the same process as that used for the base and piezoresistors. The fabricated sensor exhibits a sensitivity of 40.5 mV/kPa and temperature coefficient of 46 ppm/°C at the temperature range of −10 to 70°C.     

基于单片机和FPGA的电能质量监测装置的设计

设计并制作了一个以单片机C8051F020为核心,并结合FPGA及双路A/D数据采集模块的简易电能质量监测装置.输入信号经过信号变换与处理模块后,满足ADS7865的幅值要求.再利用FPGA设计四个双口RAM,同时采集并存储电压电流信号,且调用FPGA中的D触发器,用以判断电压电流信号的超前、滞后特性.然后通过MCU模块控制双路A/D对信号进行采样,读取双口RAM中数据并对其进行计算和处理,并将一系列测量参数显示在LCD显示屏上.     

基于AT89C4051单片机的专用信号发生器设计与应用

本文设计了一种基于单片机的模拟角位移传感器输出信号的电子装置，它以单片机为核心，经过D／A转换和放大电路的处理，最后输出反应角位移的基准信号和测角信号。     

高帧频CCD驱动电路设计

为了实现由Kodak KAI0340D CCD（Charge Coupled Device）组成的新型图像采集系统,需要设计专门的CCD时序驱动电路。使用Xilinx Spartan3AN FPGA（Field Programmable Gate Arrays）设计时序产生电路,经过驱动芯片MAX4426和ISL55110驱动,再经过箝位电路箝位,得到了满足CCD要求幅度和时序的驱动信号。经实验验证该方法产生了满足CCD要求的驱动时序,实际测试时CCD帧频达到了205.6frame/s。     

电能质量干扰发生装置的研制

电能质量干扰发生器常用于检验电力设备受电能扰动时的性能,提出了一种基于波形信号发生器加线性功率放大器的电能质量干扰发生器装置的设计方案.以可编程逻辑器件EPM7128、双口RAM和数模转换器为基础,采用直接数字合成技术设计了正弦信号产生电路.利用SM5964单片机对数模转换器的参考电压进行控制来改变波形输出幅度,实现小信号的聚升、跌落、中断和凹陷等功能.通过高压高速集成功率运放PA89A对小信号进行幅度放大,采用高压高频三极管并联技术设计了扩流电路.使用Multisim软件对功率放大电路的参数进行仿真和优化,仿真实验结果表明,该电能干扰发生装置的输出电压幅值在0 ～264 V范围内任意可调,负载电流达到2A,并能实现电压跌落、聚升、中断和凹陷等功能.     

铂电阻多点测温控温设计

在生物芯片反应仪中采用铂电阻测温时,设计了精密低温度漂移电流源来转换电阻信号为电压信号。信号调理电路采用减法电路,串行A/DTLC1543对三路信号采集,电路简洁,准确度高,控制可靠。