SN 8 位单片机 SN8P2743 应用实践(5)

作者：bjxsdz

接SN8P2743 的比较器+放大器初试

在昨天测试 2743 比较器的基础上,考虑到付诸实用,决定按照标准双积分测量方式进行测试..

要搞双积分,就要使用积分器,恰好,2743 本身就有一个相当不错的放大器,于是,首先利用放大器达成一个积分器,再利用一个 TL431 产生一个精密稳压标准电压,并且经过电阻分压到0.5V,作为反积分电压. 而正向积分电压就分压到0.25V .

由于双积分测量需要使用开关切换输入的正向积分,信号,反向积分等几种不同的输入电压,所以,在放大器的同相输入端加上一只 74HC4052 ,它是一只 2*4 路模拟开关,这里仅仅使用其中 4 路转1就可以了!

使用 243 的内部振荡器,代码选项是 16/4MHZ ,每指令耗时约 0.25uS .

利用定时器 T0 ,选择预分频为 #70H=0.5uS .正向积分时间选择=7000H ,信号电压选择 0～100mV ,每隔10mV作为一个输入测试点,然后,逐一进行运行,记录,得到下面具体数据:



这个数据就很实用了,它的线性,分辨力,测量速率都是非常非常不错的,完全达到实用要求!

表格中,相邻 2 格就是 10mV 的读数,一般在 114～115 字/mV  左右,而且比较均匀,几乎没有什么非线性! 按照这个数进行计算,每个字的最大分辨力就是 8.7uV , 常用归一化到 10uV/字 是完全可以的,此时,它就比 ICL7107 的分辨力还要高一个数量级! 相当于 ICL7129 的分辨力!

而且,其每次转换耗时大致是 #7000H*0.5uS=14.336mS ,取预留余地值=15mS ,相当于每分钟可以转换 66.6 次.

可以毫不夸张地说:一只SN8P2743 + 一只 74HC4052 + 一只 24C02 ,就完全可以组合成一套非常好的廉价优质仪器仪表电路, 其应用前景是很广阔的!

有关双积分的工作原理,请自行参考有关书籍. ----- 这是许许多多集成 AD 电路的应用核心,例如: ICL7106 , ICL7107 , ICL7135 , ICL7129(多重积分) ..... 都是这种结构. 其对供电小范围变化不敏感,对 50/60HZ 电网频率,对外部杂讯等都有极强的抑制能力,(可以安排工作周期接近干扰频率!), 这就是为什么丢弃芯片自带 12 位 AD 不用的原因! (因为太差!)-------仅供参考!

SN8P2743 比较器+放大器测试 原理图

关于 SN8P2743 比较器+放大器测试 ,前面已经发布了 3 个帖子,限于当时时间关系,没有附上原理图,故此,在这里补上原理图.


图 1 : 2743 内部的一个放大器与三个比较器的示意图,它明明白白地展示了放大器,比较器与芯片具体引脚的关系:

提示:比较器的有些引脚可以不占用外部的实际引脚,通过使用内部参考和通过对应状态标志来获取等同于硬件引脚的信息.因此,有 2 个比较器仅仅需要使用一只端口就可以构成电路应用. 实在是最小硬件结构!


图 2 :该图是我进行 uV 级电压测量的测试原理图,通过外部附加一只模拟多路开关,构成了大名鼎鼎的双积分测量,分辨力可以高达＜ 10uV/字 ,是非常廉价优质的一种应用.

下一节: 用 2743 内部放大器与比较器做高精度电压表 ----- 实际应用项目