16位串行模数转换器ADS8509及其应用

王丹琦，黄根春，孙小刚

（1.新疆师范大学物理与电子工程学院，新疆乌鲁木齐830054；2.武汉大学电信学院，湖北武汉430079）

数据采集就是通过模数转换器将输入的模拟信号转换成数字信号再进行处理，模数转换器就是数据采集系统的核心器件，模数转换器的性能指标影响到数据采集系统的精度。ADS8509是一款新型的16位精度，CMOS结构的逐次逼近寄存器型A/D转换器[1-2]，采样率高达250 kHz，最大非线性误差小于±2LSB。本设计采用ADS8509和单片机组成数据采集系统，具有采集速度快，精度高，控制简单等特点。

1 ADS8509的性能特点和管脚说明[3]

ADS8509采用3个模拟量输入，串口输出，与SPI串行通信协议兼容。ADS8509片内自带基准源，有6种可选的电压输入范围，且输入电压范围可以是单极性，也可以是双极性。数据输出可采用内部参考时钟，也可与外部时钟同步，同时输出同步脉冲信号，方便与标准DSP处理器接口。

ADS8509采用20引脚SOIC和28引脚SSOP两种封装形式，并且采用单极性+5 V供电电源，指定工作温度范围在-40～85℃之间。引脚图如图1所示。

图1 引脚图Fig.1 Pin configurations

R1IN～R3IN：模拟信号输入端。

AGND1～AGND2：模拟地。

CAP：标准缓冲电容器，通过2.2 μF的电解电容接地。

REF：标准输入输出，内部标准电压为2.5 V。一般通过一个2.2 μF的电解电容接地。

DGND：数字地。

VDIG：数字电源输入，标定为+5 V。

VANA：模拟电源输入，标定为+5 V。

PWRD：电源掉电输入，接低电平。

BUSY：忙输出。当转换开始后，开始变低，直到转换完成，数据被存到移位寄存器中后，才开始变高。

CS：片选信号，低电平有效。

TAG：外部时钟模式下的标记输入。

DATA：串行数据输出。

DATACLK：内部或外部时钟信号，数据输出DATA与DATACLK同步。……