介绍一款高精度A/D转换器FS511
FS511是富晶半导体推出的一款高精度、低功耗模数转换器，其内核是一个18位精度的Δ-ΣADC，除Δ-ΣADC外，其内部还集成有运算放大器、低通滤波器、数字滤波器，能对输入信号多次滤波，实现高精度A/D转换。在5V工作电压下，FS511耗电仅为1.2 mA。该器件采用SPI总线与外部微处理器接口。另外，内部还设有多种控制寄存器，用户可根据需要对其配置，从而得到不同的A/D转换频率、输出速率、A/D精度等。
1、FS511的引脚功能
FS511采用20引脚DIP或SOP封装，其引脚排列如图1所示，各引脚功能如下：
VDD(12)：模拟电源正极。与5 V直流电源相连，连接一只0.1μF电容旁路至模拟地，并用一只10μF的电容并联至模拟地； VSSA(11)：模拟地；
VCC(14)：数字电源正极。连接一只0.1μF电容旁路至数字地，并用一只10μF电容并联数字地； VSS(13)：数字地；
XTALO，XTALI(15，16)：连接4 MHz晶体振荡器，同时在晶体振荡器两端并联一只1 MΩ电阻。通过内部时钟电路得到83.33 KHz的时钟信号，作为内部Δ-ΣADC的转换频率。
CS，Stock，DI，DO/IRQO(20，19，18，17)：模拟SPI总线与微处理器传输数据。CS为片选，低电平有效；Stock为SPI时钟输入，可由外部输入时钟信
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号或通过微处理器模拟时钟信号；DI为SPI数据输入，外部微处理器通过DI端口向FS511输入初始化命令；DO/IRQO为SPI数据输出或中断请求输出，当FS511完成A/D转换，转换结果通过DO输出到外部微处理器；
OPP，OPN，OPO(5，4，3)：分别对应FS511内部集成的运算放大器的正输入、负输入和运算放大器输出。外部模拟信号通过OPP、OPN以差分输入FS511，再从OPO单端输出。通过在外部搭建电路实现不同倍数的信号放大； VRL，VRH(6，8)：内部ADC模块的正、负参考电压，由其内部集成电源供电(1 V)，也可由外部电路供电；
FTE，FTC(1，2)：内部集成的低通滤波器正、负端输出，并联一只27 nF的电容；
SGND(7)：信号地，其内部集成的电源供电为0.5 V，也可由外电路供电； AGND(9)：模拟地，当内部寄存器ENVS置1时，AGND=2.5 V； VS(10)：内部电压源，当内部寄存器ENVS置1时，VS与VDD相连。
1 图○
2、应用电路
图2所示是FS511的应用电路，该电路为一数据采集系统，可实现：力传感器采集力信号并转换为电压信号，然后通过FS511模数转换，并把结果通过
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FS511的D0引脚传输至C8051F330单片机做进一步处理，最后通过串口送入PC机显示转换结果。
本应用系统，FS511选用5V供电，配置ENVS=1，使得VS=VDD=5 V。Δ-ΣADC选用外部参考电压，VRH-VRL=1 V，VS向力传感器(满量程信号灵敏度为2 mV/V)可提供5 V电压，则力传感器输出信号(SENA-SENB)范围为0mV～10mV，此信号远远小于Δ-ΣADC的参考电压1 V，为获得高转换精度，则应放大传感器输出信号，使其接近参考力电压1 V。力传感器输出信号SENA、SENB以差分形式输入FS511，经运算放大器放大100倍后再从OPO单端输出，此时OPO输出信号(即Δ-ΣADC的正端输入信号)的变化范围为0 V～1 V，接近于Δ-ΣADC的参考电压为1 V，从而使其能够高精度转换。
FS511转换后，转换结果由D0端口送入单片机C8051F330，采用SPI总线方式传输数据，按照FS511的时序图进行软件编程即可实现。
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2 图○
3、结束语
模数转换器FS511具有高精度、低功耗、高性价比，可广泛用于电子秤、传感器测量装置、高精度数据采集系统等。
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