80C196KB模拟输入端的等效电路如图2所示。V为外加信号源,Rs为信号源内阻,外部输入信号必须通过Ri才能对采样电容Cs充电。输入端的泄漏电流为Ix。就80C196KB而言。在模拟信号的输入端外接一个足够大的电容可以降低信号源内阻的影响。80C196KB片内采样电容约为2pF,外接一个0.005mF(2048×2pF)的电容时,可以提供约±0.5LSB精确度的输入电压。如果该电容本身有漏电流,应适当增加电容值以补偿漏电流。

假设只有80C196KB的3mA直流漏电流,那么这0.005mF的外接电容在1mS内仅下降0.6mV(小于0.15LSB)。因此这一外接电容一般至少为0.005mF,这样有利于提高转换精度。

图3给出了根据上述原则构成的一个简单的模拟输入接口。图中还增加了过压和反压保护二极管,起保护作用。当输入出现反压时,D2正向导通,把外部输入信号箝位于-0.6V。由于片内也设置了输入引脚最低可达-0.3V,这样,在270W的电阻上大约有0.3V的压降或大约1mA的电流,从而可对芯片起保护作用。

软件算法

数据处理的准备

读AD_RESULT寄存器可以得到A/D转换的状态。新的转换启动后,AD_RESULT被清零,所以寄存器中的值要及时读出,转换结果是输入电压与参考电压之间的比率,计算公式如(1):10位结果:

可见,标定过程用到了加法、乘法和除法。为了提高标定的精度必然要用到浮点计算。下面分析最终A/D转换结果应保留的位数:

(1)A/D转换为10位,量程为5V,5V/1023=0.00489V,这里取0.005V。

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