集成有溫度傳感器的10位模數轉換器AD7416/AD7417/AD7418及其應用

摘 要：美國ADI公司生產的AD7417/AD7418是十位、四通道/單通道模數轉換器，該系統芯片不但具有模數轉換功能，片內還集成了溫度傳感器，可以對周圍環境溫度進行精確測量(－40℃～＋125℃)。AD7416為溫度控制器件，具有過溫提示(OTI)功能及可編程錯誤隊列計數器，可以對溫度進行精確控制并防止環境噪聲的偽觸發。文中重點介紹了這組器件的內部結構、功能特點以及應用方法。
關鍵詞：模數轉換器；溫度傳感器；過溫度提示；串行總線接口；追蹤/保持

概述
ADI公司生產的AD7417/AD7418為十位、四通道/單通道模數轉換器片內帶有溫度傳感器，并采用單電源(2.7～5.5 V)供電。器件內含15μs逐次比較型轉換器、5通道復用器、溫度傳感器、時鐘振蕩器、以及2.5V的基準電壓。AD7416為8引腳的溫度控制器件，其片內的溫度傳感器可通過復用器的0通道與模數轉換器相連，并具有過溫度提示(OTI)功能。其內置的可編程錯誤隊列計數器可以允許一定數量的超量程測量值，并可阻止環境噪聲對OTI的偽觸發。
由于AD7416/AD7417/AD7418均具有片上溫度傳感器，因此可對周圍環境溫度進行精確測量(精度為±1℃@25℃，超過溫度范圍時的精度為±2℃)，測量范圍為-40~+125℃。過溫度提示功能可通過對ADC0通道(溫度傳感器)進行模數轉換并將得到的結果與片內過溫度寄存器內的數值進行比較來控制。AD7417提供有四個外部電壓輸入端、一個片上溫度傳感器、一個片內基準電壓以及一個時鐘振蕩器。
I2C串行總線接口允許AD7416/AD7417/AD7418的寄存器重復擦寫。選擇AD7416/AD7417的三個最低位地址可以將最多八個AD7416/AD7417連入一根總線。AD7416/AD7417/AD7418在降低功耗方面有非凡的性能，其自動掉電功能可以使芯片在輸出速率較低時啟動掉電模式來降低功耗。
AD7417/AD7418芯片的主要性能如下：
◆ 10位模數轉換器，轉換時間為15μs和30μs；
◆ 采用四通道(AD7417)/單通道(AD7418)模擬輸入；
◆ 片內集成溫度傳感器，測量范圍為：-40~+125℃；
◆ 可過溫度提示(OTI)；
◆ 轉換結束后會自動掉電；
◆ 供電范圍寬，2.7～5.5 V均可；
◆ 帶I2C串行總線接口；
◆ 有可選的串行總線地址，可最多允許八個AD7416/AD7417接入一根總線；
◆ AD7416是LM75非常理想的替代品。
由于AD7416/AD7417/AD7418出色的性能，故可廣泛的應用于環境溫度檢測、工業過程控制、汽車制造業、個人電腦以及一些用電池供電的系統中。AD7416的功能框圖如圖1所示。