A/D转换器LTC2400功能及应用

A/D转换器LTC2400功能及应用

1　LTC2400的引脚功能和内部结构

其引脚功能如下：

3脚VIN：模拟信号输入脚;

4脚GND：接地脚;

5脚CS：片选端，低电平有效;

6脚SDO：数据输出端，同时也是转换数据有效的指示端;

LTC2400的供电电压VCC的范围为2.7～5.5V;所需外接基准电压源的电压范围为0.1V～VCC;模拟信号输入VIN的输入电压范围为-0.125VREF～1.125VREF。

2　LTC2400的工作过程及串行输出

2.1 LTC2400的工作过程

LTC2400是一种低功耗、采用Δ-Σ技术且具有3线串行接口的AD转换器，而且在AD转换完成后将直接进入睡眠状态。LTC2400的三线接口线分别是数据输出(SDO)、时钟(SCK)和片选(CS)。其工作流程如图3所示。

当CS变为低电平时，LTC2400开始输出转换结果，此时数据转换没有等待时间，输出数据即为刚进行的转换结果。该转换结果是在串行时钟SCK的控制下由SDO输出的，并在SCK的下降沿更新，而在SCK的上升沿可靠读取。当32位数据从LTC2400读出或当CS被拉高时，数据输出结束。此后LTC2400将自动开始新的数据转换和重复周期。

2.2 LTC2400的串行输出接口

通过对CS和SCK的控制，LTC2400可以提供几种灵活的接口模式(内部或外部的SCK模式)。不同转换模式的选择无需对LTC2400的寄存器进行设置，并且不影响数据转换周期。使用时钟信号SCK(PIN7)控制转换数据的输出时，转换结果将在时钟CLK的下降沿由SDO脚输出。在内部时钟模式，SCK信号由LTC2400产生输出?在外部SCK模式，SCK为LTC2400外部输入的时钟信号。下面详细介绍外部串行时钟的三线接口方法。

当LTC2400上电时，如果SCK为低电平，转换进入外部串行模式;在CS信号的下降沿，SCK信号必须为低电平。

当CS为高电平时，SDO为高阻态，此时，SDO连接的接口线可以作为其它应用。如果LTC2400在转换和睡眠时?CS为低电平，那么，SDO的输出状态将用于指示EOC。在AD转换阶段，SDO的输出状态EOC将变为高电平，而一旦转换完成，EOC又变为低电平。在LTC2400处于睡眠状态时，如果CS为低电平，系统会在SCK的上升沿将其唤醒。图4所示是LTC2400的外部串行时钟接口时序图。

CS信号除用来检测LTC2400的状态和输出AD转换数据外，还可用来控制全部串行数据输出之前进行的新一次AD转换。在LTC2400处于数据输出状态时，CS由低变高以停止串行输出，同时开始新的AD转换。

由于在CS为高电平时，数据输出端SDO为高阻态，因此，在LTC2400的转换过程中，可通过将CS变为低电平来检测转换状态。当CS为低电平时，SDO脚输出的EOC信号为1，表示转换正在进行;EOC为0表示转换完成，系统处于睡眠状态。当LTC2400处于睡眠状态时，其转换结果将保存在内部移位寄存器中。CS为低可在SCK的上升沿唤醒LTC2400，此时转换数据将在SCK的下降沿串行输出。EOC通常在SCK的第一个上升沿被锁存，直到第32个上升沿锁存结束，同时，系统将在第32个下降沿开始的新一轮转换。

一般情况下，在数据输出过程中，如果CS为低电平，那么，系统将在SCK的第一个上升沿和第32个下降沿中间将CS变高以停止数据输出。

通过实际应用证明，LTC2400芯片具有很高的性能，可以较好地实现预期的设计功能，目前?笔者已将其应用在地震前兆形变观测仪器中，且效果良好。

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