模数转换芯片AD7810的原理及应用
AD7810是美国模拟器件公司（ANALOG Devices）生产的一种低功耗10位高速串行A/D转换器。该产品有8脚DIP和SOIC两种封装形式，并带有内部时钟。它的外围接线极其简单，AD7810的转换时间为2μs，采用标准SPI同步串行接口输出和单一电源（2.7V～5.5V）供电。在自动低功耗模式下，该器件在转换吞吐率为1kSPS时的功耗仅为27μW，因此特点适合于便携式仪表及各种电池供电的应用场合使用。 1 AD7810引脚功能
AD7810引脚排列如图1所示，各引脚的功能如下：
1 脚CONVST：转换启动输入信号。 2 脚VIN+：模拟信号同相输入端。 3 脚VIN-：模拟信号反相输入端。 4 脚GND：接地端口。
5 脚VREF：转换参考电压输入端。 6 脚DOUT：串行数据输出端。 7 脚SCLK：时钟输入端。 8 脚VDD：电源端。 2 AD7810主要参数
AD7810的主要参数如下： 分辨率：10位二进制； 转换时间：2μs； 非线性误差：±1LSB； 电源电压范围：2.7～5.5V；
电源功耗：高速方式时为17.5mW，低功耗方式时为5μW； 参考电压VEFR范围：1.2V～VDD； 模拟电压输入范围：0V～VREF；
输出形式：SPI同步串行输出，与TTL电平兼容。 3.1 高速模式工
图2是AD7810工作在高速模式时的时序图。在此模式下，启动信号CONVST一般处于高电平。在CONVST端输入一个负脉冲，其下降沿将启动一次转换。若采用内部时钟，那么，转换需要2μs的时间（图中t1）。当转换结束时（图中A点），AD7810会自动将转换结果锁存到输出移位寄存器中。此后，在每一个SCLK脉冲的上升沿，数据按由高到低的原则（首先发送DB9，最后发送DB0）依次出现在DOUT上。如果在转换还未结束之前就发出SCLK信号来启动数据输出，那么，在DOUT上出现的将是上一次转换的结果。
启动信号CONVST应在转换结束前变为高电平，即t3应小于t1，否则器件将自动进入低功耗模式。另外，串行时钟
SCLK的最高频率不能超过20MHz。 3.2 自动低功耗模式
图3是AD7810工作在自动低功耗模式时的时序图。在此模式下，启动信号CONVST为低电平时，器件处于低功耗休眠状态。当在CONVST端输入一个正脉冲时，可在其上升沿将器件从休眠状态唤醒，唤醒过程需要1μs的时间（图中t2）。当器件被唤醒后，系统将自动启动一次转换，转换时间也是2μs（图中t1）。转换结束时，AD7810将转换结果锁存到输出移位寄存器中，同时自动将器件再一次置于低拉耗状态。
启动信号CONVST正脉冲的宽度（图2中t3）应小于1μs，否则器件被唤醒后将不会自动启动转换，而是将A/D转换的启动时间顺延至CONVST的睛降沿处。自动低功耗模式是AD7810是一大特铎，一般当数据吞吐率小于100kSPS时，应使器件工作在此模式下。在5V电源电压下，当数据吞吐率为100kSPS时，器件的功耗2.7mW；而当数据吞吐率为 10kSPS时，功耗为270μW；若数据吞吐率为1kSPS，则其功耗仅27μW。 4 AD7810的典型应用
AD7810应用时几乎不需外围元件。图4所示是其典型应用电路，其参考电压VREF接至VDD，模拟输入VIN-接至GND，
模数转换芯片AD7810的原理及应用
