一种实用的微信号A/D转换电路

单板机用于自动控制和检测时，常会遇到模拟量。而且许多模拟信号很微弱，需放大后才能进行A／D转换。下面向大家介绍一个实用的微信号放大电路和八位A／D转换电路。

在自动控制和数据采集过程中，由于来自传感器、变送器的信号十分微弱，这就要求放大器具有低失调、低温漂、高增益、抗干扰能力强等特点。为此，我们设计的微信号放大器采用了ICL7650运放块（国内型号5G7650）。ICL7650采用CMOS工艺制造，具有高精度、高增益（130dB）、低温漂（0.01μV/C°）、自调零、高共模抑制比（130dB）等特点，属于第四代集成运算放大器。工作电压±3V～±18V，采用±5V左右电源供电时，可与A／D接口芯片直接相连。ICL7650的引出脚如图1所示，其中3、6端是输入保护端，使用时可用3端和6端接成保护环，以减少线路板上其它电路对输入端产生干扰。

微信号放大器电路如图2所示。供电采用二次稳压电路，稳压管使用温度系数较小的2DW7B。电路中R\(_{E2}\)、RE＇2用来防止ICL7650产生可控硅效应。R\(_{L}\)是负载电阻，R和C组成积分电路，作用是滤掉高频干扰信号。R、C的大小应根据实际信号的频谱确定。R1和四只R\(_{F}\)、RFW、R\(_{F1}\)组成反馈回路。一般差动放大电路中没有RFW和R\(_{F1}\)，调整增益时须同时改变两个RF的阻值，很不方便，并且难以保证对称性。为此，本电路在两个R\(_{F}\)支路中点上接入了RFW和R\(_{F1}\)，以便调整增益时使用。加了RFW、R\(_{F1}\)后并不影响放大器两个输入端等效电阻的对称性。

本电路使用ADC0809做转换器，该芯片引脚如图3所示。它内部由八路模拟开关、A／D转换电路和三态输出锁存器组成。它可与TP801单板机的CPU直接相连，在程序的控制下能方便的实现多点采样。该芯片须由外部提供时钟脉冲。

ADC0809引出端的1N0～1N7为八路模拟信号输入端，当有正脉冲加到ALE端时，片内译码电路对ADDA、ADDB、ADDC进行译码，选通八路输入中的一路。START为转换起始信号输入端。

用ADC0809与280CPU直接相连实现A／D转换，可使单板机的PIO口用于开关信号的控制处理。A／D转换电路如图4所示。电路中用CTC（0）通道对单板机时钟四分频，产生500kHz时钟信号。作为ADC0809的时钟信号。

这个A／D转换接口不占用PIO口，使用单板机上的PS\(_{5}\)-口选通1N0～1N3。由于PS5-选94H、95H、96H、97H四个口地址，所以连接时应将单板机上的地址线接至ADC0809芯片的ADDA、ADDB端，ADDC端接地。

下面的程序是配合图4电路的采样程序。这个程序可以作为一个子程序被调用，每调用一次就将

1N0～1N3的模拟输入信号的转换结果分别存放在2800H～2803H单元中。程序中第一行用于设置程序存放首地址。第二行将1N0口地址送到C寄存器。第三行将转换结果地址送到HL。第四到第七行使CTCO通道产生500kHz时钟脉冲。第八行第九行产生START、ALE信号。第十行十一行用于等待A／D转换。第十二、十三行将A/D转换结果送入HL寄存器。第十四行、十五行将结果地址和输入口地址加1。第十六行到十八行判断四个输入端数据是否采集完毕。第十九行返回。

使用本文介绍的微信号放大器和A／D转变电路可以组成通用微信号A/D转换电路。在微信号数据采集和工业控制系统中有较高实用价值。

如需用ADC0809的八路模拟输入，可将ADC 0809的ADDA、ADDB、ADDC分别接到PB\(_{0}\)1、 PB\(_{2}\)。1NO～1N7的选通是由0809的ADDA、ADDB、 ADDC0\(_{1}\)2译码，所以模拟通道选通受PIOB口的低三位数据线控制。在实际应用时可根据需要设定A／D转换的路数和结果存放地址。（山东体科所 孟凡钊 张守正）