答案：首先，我們要先對(duì)我們的輸入信號(hào)有準(zhǔn)確的理解。一般在差分輸入的情況下，會(huì)造成誤解。對(duì)于差分信號(hào)來(lái)講，所謂的雙極性是指的相對(duì)雙極性，還是針對(duì)于地的絕對(duì)雙極性信號(hào)？數(shù)據(jù)手冊(cè)上對(duì)于差分情況下的雙極性輸入范圍的定義，如+/-20mV, +/-80mV, +/-1.25V或者+/-2.5V的輸入信號(hào)范圍，是指的差分信號(hào)的差值，也就是說(shuō)差分信號(hào)的正端AIN+與負(fù)端AIN-的差可以是正的，也可以是負(fù)的，但是這對(duì)差分信號(hào)的對(duì)地絕對(duì)電壓值不一定是負(fù)的。舉個(gè)例子，差分信號(hào)正端AIN+的輸入范圍是1V到3V，差分信號(hào)負(fù)端AIN-的輸入信號(hào)范圍是3V到1V，那么差分輸入信號(hào)的范圍是－2V到2V?？梢钥吹?，差分信號(hào)的范圍是-2V到2V的雙極性信號(hào)， 但它們各自的絕對(duì)電平都是正的。所以在輸入ADC前一定要知道差分輸入信號(hào)的絕對(duì)電壓和差值。那么單電源供電的ADC能不能處理絕對(duì)電壓是負(fù)的信號(hào)呢？
這取決于你有沒有使能內(nèi)部的緩沖器。如果沒有使能ADC內(nèi)部的緩沖器，ADC的輸入可以是負(fù)的，可以到-30mV。如果使能了內(nèi)部緩沖器，那么輸入的模擬信號(hào)一定是正的，并且要大于某一電壓，具體輸入范圍，請(qǐng)參見數(shù)據(jù)手冊(cè)。所以，一旦使用了內(nèi)部緩沖器，請(qǐng)一定注意輸入信號(hào)的對(duì)地的絕對(duì)電壓值的范圍。
但是對(duì)于AD7732/4，這兩顆芯片的模擬輸入有特殊處理，可以處理雙極性的輸入信號(hào)。
ADI的有些ADC可以雙電源供電，AD7710， AD7711和AD7712，在雙電源供電情況下，可以輸入雙極性信號(hào)。
什么是單端信號(hào)，什么是全差分，什么是偽差分？
答案：單端信號(hào)對(duì)于ADC來(lái)說(shuō)只有一個(gè)輸入端，它的參考端是ADC的地。對(duì)于單端信號(hào)來(lái)講，它的缺點(diǎn)是信號(hào)的偏移誤差和噪聲會(huì)影響ADC的輸入動(dòng)態(tài)范圍。全差分是一對(duì)獨(dú)立的信號(hào)，ADC轉(zhuǎn)換的是這對(duì)信號(hào)的差值，它們的共模信號(hào)則被抑制掉。這對(duì)信號(hào)的共模電壓可以處于ADC輸入信號(hào)范圍內(nèi)的任何電壓。差分信號(hào)會(huì)具有兩倍單端信號(hào)的擺幅，同時(shí)差分信號(hào)能夠抑制共模噪聲，所以可以得到更高的信噪比。
偽差分與差分信號(hào)類似，偽差分信號(hào)也是一對(duì)信號(hào)，但它的參考端或負(fù)端是一個(gè)直流電平，用來(lái)去除正端信號(hào)中的直流成分。
下圖示出了各種信號(hào)的典型波形。
ADI的SIGMA-DELTA ADC的輸出碼的格式是什么？
答案：當(dāng)ADC的輸入設(shè)為單極性輸入時(shí)，ADC的輸出碼是直接二進(jìn)制形式。以16位ADC為例，當(dāng)輸入為0V時(shí)，輸出碼是0x0000；當(dāng)輸入是一半量程時(shí)，輸出碼為0x8000；當(dāng)輸入為滿量程時(shí)，輸出為0xFFFF。
如果ADC的輸入是雙極性的，那么ADC的輸出碼為偏移二進(jìn)制形式，以16位ADC為例，當(dāng)輸入為負(fù)的滿量程，輸出碼為0x0000；當(dāng)輸入為0V，輸出碼為0x8000；當(dāng)輸入為正的滿量程，輸出為0xFFFF。
問(wèn)題：在PCB布局布線時(shí)，應(yīng)注意些什么？
答案：Sigma-Delta ADC具有非常高的分辨率以及極低的噪聲，因此PCB的布局布線對(duì)于實(shí)現(xiàn)ADC的高性能有非常大的影響。在PCB的布局不線中需要注意以下方面：
- 電源：如果可能，盡量使用單獨(dú)的模擬電源和單獨(dú)的數(shù)字電源。而且模擬部分的電源要使用線性電源。如果使用單電源給AVDD和DVDD供電的話，AVDD和DVDD之間應(yīng)用磁珠進(jìn)行隔離。在所有的AVDD的管腳要用0.1μF和10μF進(jìn)行去耦到模擬地上，所有數(shù)字電源管腳要用0.1uF進(jìn)行去耦，接到數(shù)字地上。電源線在PCB上要走盡量寬的線。
- 地：系統(tǒng)要分為模擬地和數(shù)字地兩部分，模擬地和數(shù)字地都要是大面積的地平面。ADC芯片本身模擬管腳與數(shù)字管腳都物理上分隔開了，因此ADC可以跨在模擬地平面和數(shù)字地平面的中間，ADC的AGND管腳要接到系統(tǒng)模擬地，ADC的DGND管腳要接到系統(tǒng)數(shù)字地。模擬地和數(shù)字地最終在ADC的附近進(jìn)行一點(diǎn)相接。
- 信號(hào)：信號(hào)的模擬部分和數(shù)字部分要分開，模擬信號(hào)線和數(shù)字信號(hào)線也要分開，模擬信號(hào)線和數(shù)字信號(hào)線不要穿插。在芯片下面避免走數(shù)字信號(hào)。
如果要了解更多，請(qǐng)參考ADI網(wǎng)站上的技術(shù)資料“Obtaining Optimum Performance From the AD7731 Sigma Delta ADC”。
答案：可以。評(píng)估板的文檔資料包括原理圖可以在網(wǎng)站上下載。如果要購(gòu)買評(píng)估板，請(qǐng)與ADI的代理聯(lián)系。ADI中國(guó)地區(qū)代理商的聯(lián)系方式的鏈接是
http://www./intl/china/salesdir/distributors.html
所有代碼例子中，MCU使用的8051單片機(jī)，用C程序編寫。如果有需要，請(qǐng)發(fā)郵件至索取。
問(wèn)題：為什么轉(zhuǎn)換結(jié)果的后幾位總在跳，是不是正常？
答案：判斷是不是正常要先了解造成這種情況的原因。如果排除掉輸入信號(hào)的原因，ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果的不穩(wěn)定是由于噪聲引起的。在ADC的數(shù)據(jù)手冊(cè)中對(duì)ADC在不同配置的情況下的噪聲有詳細(xì)的數(shù)據(jù)表格。所以對(duì)于用戶ADC的轉(zhuǎn)換結(jié)果的分析，要進(jìn)行與數(shù)據(jù)手冊(cè)相同測(cè)試條件的測(cè)試，然后與表格中數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。
數(shù)據(jù)手冊(cè)中的噪聲性能表格中的數(shù)據(jù)結(jié)果的測(cè)試條件是：使用高精度低噪聲的參考電壓源，短路ADC的差分輸入端并接到正確的共模電平上，然后設(shè)置ADC的增益、濾波器系數(shù)，CHOP模式，BUFFER狀態(tài)等等，然后采集足夠多的轉(zhuǎn)換結(jié)果，一般至少要幾百個(gè)樣本，做噪聲分析。ADC的噪聲是呈正態(tài)分布，所以通過(guò)軟件可以計(jì)算出這些樣本的均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，標(biāo)準(zhǔn)偏差乘以6.6就得到峰峰值的噪聲，然后通過(guò)滿量程值與峰峰值噪聲的比就能夠計(jì)算出成峰峰值分辨率。這個(gè)分辨率與數(shù)據(jù)手冊(cè)中表格中相同配置情況下的峰峰值分辨率比較就可以知道ADC的性能是不是正常了。
通常比較簡(jiǎn)單的檢驗(yàn)方法可以采一組足夠多的數(shù)據(jù)，找出最大值和最小值相減，這是ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果中跳動(dòng)的碼值，然后轉(zhuǎn)換為位數(shù)，就可以大概得到峰峰值分辨率，也就是無(wú)跳動(dòng)的分辨率，與數(shù)據(jù)手冊(cè)中相比就可以了。如果測(cè)試結(jié)果與數(shù)據(jù)手冊(cè)的指標(biāo)相近，那么就正常，如果相差很遠(yuǎn)，就要仔細(xì)檢查電路和PCB設(shè)計(jì)了。
