基于C8051F的模数转换及直流电机驱动系统中的应用

8 进行A／D转换时应注意的问题   

8.1 信号处理  

C8051F内部基准电压的范围为AGND～AV±0.3 V，任意引脚在任何情况下(不论ADC或PGA的设置如何)必须使其输入电压保持在AGND和AV+之间，如果测试的模拟输入电压范围为0～5 V，必须使信号衰减才能输入ADC引脚。这里用到8051内部的PGA(可编程增益放大器)。如果选用放大倍数为0.5倍，那么信号将衰减一半。如使用外部1.25 V参考电压，PGA增益GAIN为0.5，允许的电压输入范围是0 V～2.5 V，AIN电压还必须在AGND和VREF／GAIN之间。假设一个12位的ADC，AINx引脚的输人电压小于AGND，结果将是0x000；如果输入电压大于(VREF／GAIN)，结果将是0xFFF。  

要注意的是，PGA不会改变信号的最大输入范围。同样当使用外部VREF时，也要求VREF的最大值比AV+小300 mV，建议采用MAX873作为外部基准电压源。  

8.2 抗扰处理  

C8051F的ADC转换结果一般很准确，但如果A／D转换后测得的数据跳变很大，那么很有可能是输入信号中有干扰脉冲，需要加抗扰处理：
  
1) 将模拟电源和数字电源分开，电源之间的电压差必须满足数据手册中的规定 D   
2) 将模拟地和数字地分开，不能混用。注意一定要在远离CPU处(或电源处)通过导线连接，否则会在CPU的模拟地和数字地引脚之间产生电势差，造成系统不稳定，甚至死机现象。  
3) 没有用到的模拟引脚要接模拟地。  
4) 在VREF引脚接0.1μF和4.7μF电容，用于滤波和抑制噪声。  
5) 模拟信号的输入电压不能超过AV+-0.3 V，为保证模拟输入引脚不被高电平损伤，要采取保护措施，如加入稳压二极管MBR360等。另外为防止模拟输入通过大的电流，还要在模拟引脚和模拟地之间加一只1μF的电容。