AD7793 — малошумящий 24-разрядный сигма-дельта АЦП с тремя дифференциальными аналоговыми входами.
АЦП AD7793 предназначен для высокоточного измерения постоянного напряжения, может применяться для измерения напряжения термопар и других датчиков с выходным напряжением в несколько единиц или десятков мВ. Так имеет два выхода стабилизированного тока для питания термометров сопротивления.
Входное напряжение АЦП ограничено напряжением опорного источника питания которое может иметь значения 1,25 или 2,5 В. В данной статье рассмотрен пример использования внутреннего источника опорного напряжения которое имеет значение 1,17 В.
АЦП имеет три дифференциальных входа, вход IN3 может использоваться как вход для подачи внешнего опорного напряжения. Входы АЦП могут работать в дифференциальном и несимметричном режиме.
Схема подключения к Arduino
Напряжение питания цифровое от 2,7 до 5,25 В
Напряжение питания аналоговое от 2,7 до 5,25 В
Эффективное разрешение до 23 бит
Ток потребления 400 мкА
Ток потребления в режиме ожидания не более 1 мкА
Частота измерения от 4,17 Гц до 500 Гц
3 дифференциальных входа
Внутренний источник опорного напряжения 1.17 ± 0.01%
Режим измерения напряжения аналогового питания
Встроенный датчик температуры (точность ±2°С, необходима калибровка)
Самокалибровка шкалы измерения и нуля
Два источника тока для питания датчиков
Встроенный программируемый усилитель входного сигнала с множителем от 1 до 128
Разрешение в зависимости от множителя входного усилителя (bit) и режима работы входа (Uref = 2.5 V)
несимметричный (дифференциальный) вход
Разрешение в зависимости от множителя входного усилителя (мкВ) (Uref = 2.5 V)
Управление АЦП 4-проводное SPI, используются пины CS, DOUT, DIN, SCLK. Режим работы шины SPI показаны на рисунках (чтение/запись)
В режиме записи данных в регистр сигнал разрешения работы CS необходимо перевести низкий уровень, далее подавать синхроимпульсы SCLK одновременно с данными DIN, запись битов происходит на восходящем фронте синхроимпульса.
При чтении после перевода сигнала разрешения работы CS в низкий уровень необходимо дождаться сигнала готовности АЦП, как только уровень DOUT/RDY станет низким, можно считывать данные. Считывание бита происходит на восходящем фронте синхроимпульса.
Управление АЦП осуществляется через несколько регистров, некоторые из них доступны для записи и чтения, другие только для чтения:
Communications Register During a Write Operation — регистр связи (Write)
При записи или чтении регистров сначала необходимо воспользоваться регистром связи. В нем задается адрес для чтения или записи последующего регистра.
Status Register During a Read Operation — регистр состояния (Read)
RDY — бит готовности АЦП к считываю данных
ERR — ошибка считывания
0/1 — тип чипа (AD7792/AD7793)
CH0…CH2 — индикатор активного входа
Mode Register — регистр режима (Raad/Write)
16-и битный регистр содержит основные настройки работы АЦП
U/B — дифференциальный / несимметричный вход
G0…G2 — коэффициент усиления усилителя
BUF — буферизация
REFSEL — выбор внутреннего или внешнего источника опорного напряжения
Data Register — регистр данных (Read)
24-х битный регистр данных, доступен только для чтения
ID Register — Идентификационный регистр (Read)
Идентификационный номер для AD7792/AD7793 сохраняется в реестре идентификаторов.
IO Register — (Raad/Write)
Регистр для управления источниками тока.
OFFSET Register — регистр смещения (Raad/Write)
24-х битный регистр, содержит коэффициент смещения шкалы.
FULL-SCALE Register — масштабный регистр (Raad/Write)
24-х битный регистр, содержит калибровочные коэффициенты шкалы.
Ниже показан пример скетча позволяющий провести измерения напряжения аналогового питания, напряжение подаваемое на вход 1 с множителем 16 работающего в дифференциальном режиме, а так же напряжение встроенного датчика температуры.
