自校準(zhǔn)A／D轉(zhuǎn)換器ADS1110芯片的原理、結(jié)構(gòu)和應(yīng)用分析

引言

ADS1110是精密的連續(xù)自校準(zhǔn)A／D轉(zhuǎn)換器，帶有差分輸入和高達16位的分辨率。片內(nèi)可編程的增益放大器PGA提供高達8倍的增益，并且允許以高分辨率對較小的信號進行測量。

1 ADS1110芯片結(jié)構(gòu)及工作原理

1.1ADS1110芯片結(jié)構(gòu)

ADS1110 由△-∑A／D轉(zhuǎn)換器、可程控增益放大、2.048 V的電壓基準(zhǔn)、時鐘振蕩器和I2C總線接口組成，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

自校準(zhǔn)A／D轉(zhuǎn)換器ADS1110芯片的原理、結(jié)構(gòu)和應(yīng)用分析

1.2ADS1110工作原理

ADS1110模數(shù)轉(zhuǎn)換器是由1個差分開關(guān)電容△-∑調(diào)節(jié)器和1個數(shù)字濾波器組成。調(diào)節(jié)器測量正模擬輸入和負模擬輸入的壓差，并將其與基準(zhǔn)電壓相比較，數(shù)字濾波器從調(diào)節(jié)器接收高速位流，并輸出一個代碼。該代碼是一個與輸入電壓成比例的數(shù)字，這個數(shù)字被限定在一定范圍內(nèi)，范圍取決于代表輸出碼所需要的位數(shù)。在ADS1110中，基準(zhǔn)電壓為 2.048 V，該基準(zhǔn)通常用作A／D轉(zhuǎn)換器的電壓基準(zhǔn)，不允許接外部基準(zhǔn)。ADS1110只能采用內(nèi)部電壓基準(zhǔn)，而且該基準(zhǔn)不能直接測得，也不能被外部電路使用。

2 ADS1110在稱重測量中的應(yīng)用

數(shù)字電子稱是日常生活中廣泛使用的一種稱量工具，市場上使用的各式小量程電子稱存在一定的局限性，這些電子稱體積大、成本高、計量誤差大。本文提出的電子稱選用低功耗、超低價控制芯片STC89C51RC和16位△-∑A／D轉(zhuǎn)換器ADS1110，設(shè)計一種體積小、低成本、計量精度高、工作可靠的小量程電子稱。

ADS1110與STC89C51RC單片機組成的稱重系統(tǒng)的硬件原理如圖2 所示。

設(shè)計中選用單點式荷重傳感器LC8020，其精度為0.03％，靈敏度（2.0±0.2）mV／V，額定量程5 kg，供橋電壓5 V。當(dāng)稱重傳感器滿負載5 kg時，傳感器輸出電壓變化（10±1）mV，此時要求加入ADS1110的電壓為1 024mV。設(shè)計配置8位ADS1110寄存器如表1所列。

ST／DRTY位的含意取決于它是被寫入還是被讀出。在單周期轉(zhuǎn)換方式中，寫1到 ST／DRTY位則轉(zhuǎn)換開始，寫入0無影響；在連續(xù)方式中，ADS1110忽略寫入ST／DRTY的值。在進行讀操作時，ST／DRTY雨表明輸出寄存器中的數(shù)據(jù)是否為新數(shù)據(jù)。如果ST／DRTY為0，則剛從輸出寄存器中讀出的數(shù)據(jù)是新數(shù)據(jù)；如果ST／DRTY為1，則剛從輸出寄存器讀出的數(shù)據(jù)以前已經(jīng)被讀取過。保留位位6和位5置為0。SC位控制ADS1110是以連續(xù)轉(zhuǎn)換方式工作還是以單周期轉(zhuǎn)換方式工作，置SC為1時，ADS1110以單周期轉(zhuǎn)換方式工作。DR的位3和位2控制ADS1110的數(shù)據(jù)速率，置DR的位3和位2為1表示ADS1110的數(shù)據(jù)采樣率為15 sps。PGA的位1和0控制ADS1110的增益，置PGA位1和0為1、0表示ADS1110的PGA增益為4。

3 軟件設(shè)計

按照硬件電路，采用匯編語言編程，在KeilA51 V8.50環(huán)境下調(diào)試通過，并成功應(yīng)用在單片機稱重系統(tǒng)中。軟件按功能模塊，主要由LCD顯示控制、ADS1110模數(shù)轉(zhuǎn)化、超負荷報警檢測、采集數(shù)據(jù)處理、鍵盤中斷等子程序構(gòu)成。此處側(cè)重介紹ADS1110模數(shù)轉(zhuǎn)換程序。程序代碼如下：

4 實驗結(jié)果

根據(jù)上述設(shè)計方案制作了實驗電路，各電路模塊所需的電源由電源模塊提供。電源模塊以7805為核心，為電路提供5 V穩(wěn)壓電源。

測試條件：稱重傳感器型號LC8020，額定載荷5 kg，傳感器信號線長0.2 m，測試載物臺面尺寸? 100 mm，測試環(huán)境溫度27.8℃。測試結(jié)果如表2所列。

結(jié)語

將ADS1110應(yīng)用于小量程電子稱，能充分發(fā)揮其性能特點，降低硬件成本。實驗證明，該電子稱在日常條件下工作可靠，具有精度高、體積小、讀數(shù)直觀等優(yōu)點。經(jīng)驗證實現(xiàn)秤重測量范圍0～5 kg，最小分辨1 g?？梢院芎玫剡m應(yīng)日常生活需要，在民用市場上有著良好的應(yīng)用前景。

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ADS1100 16位自校準(zhǔn)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器

ADS1100是精密的連續(xù)自校準(zhǔn)模/數(shù) A/D轉(zhuǎn)換器帶有差分輸入和高達16位的分辨率封裝為小型SOT23-6轉(zhuǎn)換按比例進行以電源作為基準(zhǔn)電壓ADS1100使用可兼容的I2C串行接口在2.7V至5.5V的單電源下工作

2011-05-31 15:56:22

常用D/A轉(zhuǎn)換器和A/D轉(zhuǎn)換器介紹

常用D/A轉(zhuǎn)換器和A/D轉(zhuǎn)換器介紹下面我們介紹一下其它常用D/A轉(zhuǎn)換器和 A/D 轉(zhuǎn)換器，便于同學(xué)們設(shè)計時使用。 1. DAC0808 圖 1 所示為權(quán)電流型 D/A 轉(zhuǎn)換器 DAC0808 的電路結(jié)構(gòu)框圖。用 DAC0808 這

2012-09-05 14:48:07

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片上集成A/D轉(zhuǎn)換器分析

　　片上集成A/D轉(zhuǎn)換器是CMOS圖像傳感器的關(guān)鍵部件，文章分析和比較了三類不同集成方式：芯片級，列級和象素級的原理，性能和特點。最后，展望了CMOS圖像傳感器上集成A/D轉(zhuǎn)換器的未來發(fā)展趨勢。

2017-09-20 12:25:55

ADSL1110引腳功能、特點及內(nèi)部結(jié)構(gòu)介紹

ADS1110是一種精密、可連續(xù)自校準(zhǔn)的串行A／D轉(zhuǎn)換器，帶有差分輸入和高達16位的分辨率，其串行接口為I2C總線。

2017-11-21 15:30:52

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ADS1110讀寫操作時序圖

ADS1110是一種精密的連續(xù)自校準(zhǔn)的片內(nèi)帶基準(zhǔn)電壓的16位A/D轉(zhuǎn)換器。應(yīng)用于電子皮帶秤，具有結(jié)構(gòu)緊湊、開發(fā)方便、測量精度高等特點。

2017-11-21 15:47:37

6891

ADS1110通用程序

ADS1110是一種精密、可連續(xù)自校準(zhǔn)的串行A／D轉(zhuǎn)換器，帶有差分輸入和高達16位的分辨率，其串行接口為I2C總線。

2017-11-21 16:03:31

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CMOS型高速A/D轉(zhuǎn)換器ADS8320的性能特點和應(yīng)用設(shè)計分析

ADS8320的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示，它由采樣/保持放大器、D/A轉(zhuǎn)換器、比較器、移位寄存器、控制邏輯電路、串行接口電路等組成。其管腳排列如圖2所示。各引腳的功能如下：

2020-08-10 14:39:54

3225

Delta-Sigma轉(zhuǎn)換器和ADS1232芯片的工作原理和應(yīng)用分析

本與精度有要求的低頻場合。本文首先將對TI的高精度Delta-Sigma A/D轉(zhuǎn)換器進行綜述性介紹，而后將介紹噪聲的測量及芯片ADS1232等。

2020-08-14 11:59:10

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高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADS1211芯片的結(jié)構(gòu)、特點和應(yīng)用分析

ADS1211是具有高精度寬動態(tài)范圍的A/D轉(zhuǎn)換芯片，它帶有自校正∑-ΔA/D轉(zhuǎn)換器。其內(nèi)部由可編程增益放大器、二階∑-Δ調(diào)制器、調(diào)制控制單元、可編程數(shù)字濾波器和微處理器組成，其中微處理器含有指令

2020-08-15 11:57:05

4718

淺論ADS1110自校準(zhǔn)模數(shù)轉(zhuǎn)換器在稱重中的應(yīng)用

ADS1110是精密的連續(xù)自校準(zhǔn)A／D轉(zhuǎn)換器，帶有差分輸入和高達16位的分辨率。片內(nèi)可編程的增益放大器PGA提供高達8倍的

2021-04-08 14:56:34

4762

ADS7800完整的12位采樣模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)表

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2024-06-20 14:10:33

ADS804流水線式模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)表

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2024-07-16 11:27:31

ADS8509完整的16位采樣模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)表

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2024-07-17 10:33:09

ADS8508完整的12位采樣模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)表

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2024-07-17 10:34:28

ADS8519完整的16位采樣模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)表

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2024-07-17 11:43:42

ADS8515完整的16位采樣模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)表

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2024-07-17 11:44:35

ADS8317 16位采樣模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)表

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2024-07-17 11:39:08

ADS7817模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)表

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2024-07-17 11:24:08

ADS6445/ADS6444/ADS6443/ADS6442四通道A-D轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)表

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2024-07-17 11:08:59

ADS6424/ADS6423/ADS6422四通道A-D轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)表

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2024-07-17 11:10:31

ADS6245/ADS6244/ADS6243/ADS6242雙通道A-D轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)表

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2024-07-17 11:02:43

ADS5525高性能12位、170 MSPS A/D轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)表

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2024-07-17 10:21:31

ADS5517高性能11位、200 MSPS A/D轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)表

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2024-07-17 10:20:18

ADS831 CMOS模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)表

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2024-07-19 10:38:22

ADS1110精密、連續(xù)自校準(zhǔn)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)數(shù)據(jù)表

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2024-07-19 11:24:42

ADS8320一款16位采樣模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)表

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2024-07-24 11:04:08

ADS8324一款14位采樣模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)表

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2024-07-24 10:58:13

ADS7822 12位采樣模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)表

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2024-07-24 10:55:32

ADS1112精密、連續(xù)自校準(zhǔn)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)數(shù)據(jù)表

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2024-07-24 09:52:04

ADS1110精密、連續(xù)自校準(zhǔn)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)英文手冊

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2024-07-25 12:24:23

ADS1243模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)表

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2024-07-26 09:50:32

ADS1251精密、寬動態(tài)范圍、模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)表

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2024-07-26 09:53:27

ADS1242和ADS1243精密、寬動態(tài)范圍、模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)表

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2024-07-26 09:46:15

ADS6225,ADS6224,ADS6223,ADS6222雙通道A-D轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)表

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2024-07-27 10:48:29

ADS1253精密、寬動態(tài)范圍、模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)表

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2024-07-29 11:17:51

ADS1252精密、寬動態(tài)范圍、模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)表

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2024-07-29 11:32:39

ADS1218精密、寬動態(tài)范圍、模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)表

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2024-07-30 10:34:05

ADS8684A.ADS8688A模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)數(shù)據(jù)表

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2024-07-30 13:59:36

并行式A/D轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)和工作模式

并行式A/D轉(zhuǎn)換器（也稱為并行比較型A/D轉(zhuǎn)換器或閃速A/D轉(zhuǎn)換器）是一種高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特點在于能夠同時處理多個比較操作，從而實現(xiàn)快速的模數(shù)轉(zhuǎn)換。

2024-10-05 14:15:00

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ADS8406：高性能16位A/D轉(zhuǎn)換器深度解析

? 在電子設(shè)計領(lǐng)域，A/D轉(zhuǎn)換器（ADC）是連接模擬世界和數(shù)字世界的關(guān)鍵組件。今天要給大家詳細介紹的是Texas Instruments（TI）推出的ADS8406，一款16位、1.25 MSPS

2025-12-03 10:26:25

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深入解析ADS1110：16位高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器的卓越之選

，一款在眾多領(lǐng)域都有出色表現(xiàn)的16位模數(shù)轉(zhuǎn)換器。文件下載： ads1110.pdf 一、ADS1110概述 ADS1110是一款精密的、連續(xù)自校準(zhǔn)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，采用小巧的SOT23 - 6封裝，卻集成了完整的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。它具備差分輸入，分辨率最高可達16位，非常適合對空間和功耗有嚴(yán)格要求的應(yīng)用場景

2025-12-05 09:57:39

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