串行数据转换器接口知识问答

问：我想在ADC与微处理器之间用光隔离器设计一个串行接口。当我使用这些器件时，应 该知道些什么?

答：为了构造一个简单而又经济的高压隔离器可以使用光隔离器(又称光耦合器)。在数 据转换器与微处理器之间电流隔离作用的经验还表明模拟系统的地与数字系统的地不必再连 接起来。正如图10.11所示，精密ADC AD7714 与通用的微控制68HC11之间的

隔离串行接口只用3个光隔离器便可实现。

图1011 ADC与微处理器之间的隔离串行接口

设计者应该知道，光隔离器的上升时间和下降时间非常慢。它与CMOS数据转换器一起使 用会出现问题，即使在串行通信时以低速运行也是如此。CMOS逻辑输入端设计成用规定的逻辑“0”或逻辑“1”来驱动。在这种状态下，输入端 提供和吸收很少量的电流。然而，当输入电压处于逻辑“0”与逻辑 “1”之间的变迁状态时(08V到20 V)逻辑门消耗的电流数量将要增加。如果所用的光隔离器的上升时间和下降时间相当慢，那 么绝大部分时间都浪费在“死区”，从而产生逻辑门的自热。这种自热导致逻辑 门的阈值电压向上漂移，从而导致转换器将一个时钟脉冲看作多个时钟脉冲。为 了防止这种阈值抖动，应该使用施密特触发器来缓冲来自光隔离器的信号线，以便将快速、 陡沿的时钟信号传送给数据转换器。