AD7606分享——（8通道16位200ksps同步采樣、雙極性輸入、硬件過采樣、串/并口通信）
????AD7606這個片子用的人應該比較多，挺好用的一個片子，不過現(xiàn)在漲價了許多了。最早接觸到這個芯片是我在做十五屆智能車競賽的時候，當時做的是電磁AI組，把車模的尺寸限的比較小，比如電磁前瞻只有5cm，然后需要在單片機上部署神經(jīng)網(wǎng)絡，根據(jù)AI算法控制車模循跡。當時用了兩片AD7606，做16通道的同步采樣，采集賽道電磁信號，然后訓練什么的。設計的主控板如下圖所示。
????十六屆智能車我也用了這個片子，當時做的是單車拉力組，基于STC16單片機，就是一輛通過前輪轉向完成動態(tài)平衡和轉向控制的電磁循跡自行車。當時絕大部分隊伍的方案是用STC16的片內ADC外設，不一樣的是我用了一片AD7606，屬于是吊打STC16片內ADC了。這塊板子算是我的得意之作了，好吧（國一單車一體板，穩(wěn)定使用5個月）。如下圖所示，頂上那片LQFP就是AD7606，然后同步采集右上角的五路電磁檢波信號，與51單片機通過SPI串行通信。一方面減輕了51單片機的壓力，一方面也提高采集的精度。
????言歸正傳，這篇文章主要目的就是介紹一下這個芯片。對于一個ADC轉換芯片，我們所關注的主要參數(shù)有那么幾類：
????(1)首先是ADC的類型是什么，是逐次逼近型SAR的還是∑-Δ ADC，大體分這么兩類，一般認為，前者的話速度快，后者速度慢但是精度高。然后是ADC的輸入通道，采集范圍。
????(2)其次是ADC轉換的精度以及速度，這塊其實有比較多的性能參數(shù)。最主要的是兩點，一個是分辨率也就是ADC的位數(shù)（常說的12位、16位和24位等等），一個是轉換速率（常說的ksps，Msps，即每秒采樣千/百萬次）。根據(jù)我們輸入的幅度和ADC位數(shù)，便可計算得出ADC的分辨率，比如0~10V輸入的16位ADC，那么它的分辨率就是10V/65536=0.154mv。位數(shù)和轉換速率這兩個參數(shù)可以讓我們大致篩選ADC芯片了，在其基礎之上，還有一些更加具體的性能參數(shù)描述，整理如下：
????????1.積分非線性誤差INL：指的是在ADC輸入范圍內的每個點，其真實值與測量值之間誤差最大的那個點，是ADC測量的絕對誤差。
????????2.微分非線性誤差DNL：指的是ADC輸入范圍內相鄰的兩個點間測量值的差值最大值，反映的是在整個輸入范圍內ADC測量的局部微觀非線性情況，也就是說實際ADC并非完全線性。
????????3.信噪比SNR，信納比SINAD，有效位數(shù)ENOB，總諧波失真THD
????????4.電源抑制比PSRR，交調失真，通道間隔離
????對于AD7606，它的主要特性如下
????可以看一下它的內部框圖，不難發(fā)現(xiàn)，其實內部只一個16位SDA ADC，而設計了其模擬前端，同步采集保持8個通道的信號（更細節(jié)來說，有兩個引腳用于控制前4個通道和后四個通道的轉換，CONVST A/B）。再看左半部分的模擬前端，可以看到每個通道都配有一個運放作跟蹤保持放大器，也就是緩沖器，可以簡化外圍電路設計，每個通道的等效輸入阻抗固定為1MΩ，不受采樣率的影響；然后是一個SECOND-ORDER LPF也就是二階抗混疊濾波器，主要是因為SAR ADC的輸入帶寬比采樣頻率更高，需要用這個抗混疊濾波器過濾掉折回目標帶寬的無用混疊信號。右上角可以看到芯片內部集成有2.5V LDO以及2.5V內部電壓基準（也可以切換使用外部電壓基準）。而再數(shù)字接口部分，有串行和并行兩種方式可選，BUSY腳表示芯片工作狀態(tài)（是否采集轉換完成），RANGE則切換芯片的采集范圍（±10V或±5V），OS 0/1/2是配置芯片硬件過采樣腳（相當于芯片自己采集多少次數(shù)據(jù)然后取平均后輸出），等等。
????再看下AD7606的引腳，如下圖所示。圖中，綠色引腳表示數(shù)字輸入接口，用于單片機配置AD7606的工作模式、控制AD7606的采集轉換；藍色引腳表示數(shù)字輸出接口，用于單片機采集AD7606轉換完成后返回的各通道結果，可以并口也可以串口；BUSY和FRSTDATA腳表示的是AD7606的工作狀態(tài)，是否轉換完成數(shù)據(jù)，單片機是否可以讀結果；橙色引腳是8個ADC的輸入通道，為單端輸入，都順序布置在芯片一側；灰色線是芯片的地，等等的。
????總體來說，AD7606引腳的排布很方便于PCB布線，比如8個通道都布置在一側，數(shù)字接口都布置在同一側等等。具體可以見下圖。
????圖中顯示的是兩個AD7606芯片的布局，可以看到，右側是兩個片子的輸入通道，左邊則是芯片的數(shù)字接口部分，而在芯片的下方布置了大小電容保證芯片內部模擬電路部分正常工作。等等的，總而言之，PCB設計還是簡單的。
????最后傳一波AD7606的設計資料吧。有AD7606的程序參考，原理圖設計參考，還有數(shù)據(jù)手冊和應用筆記等等。整理在下面這個鏈接了，需要自取。
鏈接：https://pan.baidu.com/s/1ihORVEGAcLdUvSSqbipSbg?pwd=azp6?
提取碼：azp6?
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