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称重科技 2008·青岛
模数转换芯片 CS1180 的应用技巧
深圳芯海科技有限公司 张 会
【摘 要】 本文简单介绍了深圳芯海科技有限公司开发制造的 CS1180 型 ADC 集成电路,解答了
几个应用方面的实际问题,对更好的利用该芯片制造衡器仪表提供了有益的参考。
【关键词】 模数转换芯片 CS1180
CS1180 是深圳芯海科技有限公司开发的一款基于Σ-Δ原理的模数转换芯片。具有 24 位的无失
码转换位数和 20 位的有效分辨率,1~128 倍可编程放大器,可进行自校准和外部校准,通过寄存
器设置控制参数。CS1180 具有 SSOP-16 小尺寸封装,价格低、性价比高等特点,特别适合在衡器的
称重仪表、称重传感器、数字式接线盒等重要部件中应用。
对于一个适合于在衡器部件中进行模数转换的应用系统,其性能的好与差并不仅仅依赖于模数
转换芯片的性能,整体结构、外围电路及其元器件、控制参数的选择、软件算法等等也不同程度地
影响着整个应用系统的性能。本文重点介绍几点可以发挥 CS1180 特点的应用经验,供大家参考。
一、CS1180 芯片简介
1、管脚的排列与作用
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图 1 CS1180 的管脚排列
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图一示出了 CS1180 的管脚排列,各管脚作用见表一。
2、主要内部单元
(1)增益可编程放大器:CS1180 含有一个可通过向寄存器写入控制参数来改变增益的可编程
放大器,最大增益可达到 128 倍。
表 1 各管脚的作用
管脚
作用
管脚
作用
1 数字电路接“地”端(简称“数字地”)
9 模拟电路接“地”端(简称“模拟地”)
主时钟输入端,外接晶体振荡器或作为外
2 10 模拟电路电源输入端(简称“模拟电源”)
接时钟的输入端
晶振驱动端,外接晶体振荡器,外接时钟
3 时需悬空
11 “片选”控制输入端,低电平有效
数字电路接地端,与 1 脚相接成环状起一
4 12 串行数据输入端
定的信号隔离作用
5 模拟参考电压高电位输入端(轨-轨)
13 串行数据输出端
6 模拟参考电压低电位输入端(轨-轨)
14 串行数据同步脉冲输入端
7 模拟信号输入端(+)(轨-轨)
15 “数据准备就绪”信号输出端,低电平有效
8 模拟信号输入端(-)(轨-轨)
16 数字电路电源输入端(简称“数字电源”)
(2)模拟参考电压:用来限定模拟信号的量程范围,即模拟信号的最大量程为(Vref+ -
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Vref-)/ PGA
/
2RAN
(左式中PGA为放大器增益,RAN见本节第 5 段)。
(3)时钟单元:CS1180 内部有时钟电路,外接晶体振荡器后即可提供时钟脉冲,CS1180 也可
由外部时钟电路提供时钟脉冲,这时需要由 MCLK 脚输入。CS1180 允许的时钟频率范围为 1~10 MHz。
(4)串行总线接口(SPI):CS1180 与外部控制器的通讯是由标准的四线串行总线接口(SPI)
完成的,该接口的四各信号分别是
—— 片选信号(CS):用来选通接口,由外部控制器控制,低电平有效,在通讯器件必须始终
维持低电平,否则数据传输将被中止。在没有选通要求时,也可将该信号接“地”,使接口始终处
于工作状态。
—— 串行时钟(SCLK):传输数据时的数据同步脉冲信号,由外部控制器发出。
—— 串口数据输入端(SDI):数据出现在该引脚后由 SCLK 上升沿采样读入。
—— 串口数据输出端(SDO):数据在 SCLK 下降沿时出现在该引脚。三态输出,接上拉电阻时
可与 SDI 端接在一起,以减少外部控制器的端口占用。
另外,CS1180 配有一个“数据准备就绪(DRDY)”信号与串口配合,当内部转换数据更新后,
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Part Number CS1180
Description Analog to digital conversion chip
Maker ETC
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