AD574(模数转换器)构成高精度数字电压表

AD574A的英文描述:
(The AD574A is a complete 12-bit successive-approximation
analog-to-digital converter with 3-state output buffer circuitry
for direct interface to an 8- or 16-bit microprocessor bus. A high
precision voltage reference and clock are included on-chip, and
the circuit guarantees full-rated performance without external
circuitry or clock signals.
The AD574A design is implemented using Analog Devices’
Bipolar/I2L process, and integrates all analog and digital functions
on one chip. Offset, linearity and scaling errors are minimized
by active laser-trimming of thin-film resistors at the wafer
stage. The voltage reference uses an implanted buried Zener for
low noise and low drift. On the digital side, I2L logic is used for
the successive-approximation register, control circuitry and
3-state output buffers.
The AD574A is available in six different grades. The AD574AJ,
K, and L grades are specified for operation over the 0°C to
+70°C temperature range. The AD574AS, T, and U are specified
for the –55°C to +125°C range. All grades are available in a
28-pin hermetically-sealed ceramic DIP. Also, the J, K, and L
grades are available in a 28-pin plastic DIP and PLCC, and the
J and K grades are available in ceramic LCC.
The S, T, and U grades in ceramic DIP or LCC are available
with optional processing to MIL-STD-883C Class B; the T
and U grades are available as JAN QPL. The Analog Devices’
Military Products Databook should be consulted for details on
/883B testing of the AD574A.)
AD574A芯片资料下载 ad574a pdf
AD574A是美国模拟数字公司（Analog）推出的单片高速12位逐次比较型A/D转换器，内置双极性电路构成的混合集成转换显片，具有外接元件少，功耗低，精度高等特点，并且具有自动校零和自动极性转换功能，只需外接少量的阻容件即可构成一个完整的A/D转换器，其主要功能特性如下：

性能:
分辨率：12
位非线性误差：小于±1/2LBS或±1LBS
转换速率：25us
模拟电压输入范围：0—10V和0—20V，0—±5V和0—±10V两档四种
电源电压：±15V和5V
数据输出格式：12位/8位
芯片工作模式：全速工作模式和单一工作模式
我们利用AD574与ATMEL公司的低价高性能单片机AT89C2051(8051单片机)组成一个高精度的数字电压表，电原理图如图1，AD574是12位逐次比较型 A/D转换器，共有12根数据线，AT89C2051的P1与AD574的高8位数据线直接相接，AD574的低4位数据线与单片机的高半4位P1.4 ——P1.7直接相接，数据的读取是依靠单片机的控制线进行分时选通进行。P3.5接AD574的字节短周期控制线（A0），P3.4接读转换数据控制脚（），P3.7直接与工作状态指示端（STS）相连，这样的结构决定只能是8位输出形式，故数据模式选择端直接接地即可。AT89C2051只有15根I/O口线，上述用了11根，只余下4根口线，我们将输出的数据通过单片机的串行口输出，外接一片74LS164（串入并出）译码器进行扩展，同时显示的数据为4位，剩下的2根口线仍不能满足要求，还需要一片74LS138三——八译码器对显示 LED进行地址选通。
这里我们采用10V量程的输入模式，故AD574的Pin13为被测电压的输入端，因为只使用了一片AD574转换芯片，所以CS端直接接地即可。转换器使用±12V电源电压供电，工作电压为+5V。
74LS164 为串入并出译码器，AT89C2051通过串行口输出的BCD串行码经74LS164译码输出为七段BCD码，直接与LED的a——g相连，同时四位 LED的数据线都一一对应连接在一起。LED数码管选用共阳型，74LS138输出的地址码经一个三极管2SA1015（PNP）接LED的公共端，四位 LED的显示是通过地址线进行分时选通的，这就是我们常用的动态扫描显示方式。

值得一提的是，动态扫描显示方式中，动态扫描的频率有一定的要求，频率太低，LED将出现闪烁现象。如频率太高，由于每个LED点亮的时间太短， LED的亮度太低，肉眼无法看清，所以一般均取10ms左右为宜，这就要求在编写程序时，选通某一位LED使其点亮并保持一定的时间，程序上常采用的是调用延时子程序。在C51指令中，延时子程序是相当简单的，并且延时时间也很容易更改。
AD574A的应用电路图: