概述:MAX1032采用24引脚TSSOP封装,是采样范围可达±12 V的多量程、低功耗、14位逐次逼近型串行输出模数转换器(ADC),数据传输符合SPI协议。当采用+5 V单电源供电时,其转换速率高达115 ksps。提供8路(单端)或4路(真差分)模拟输入通道。每个模拟输入通道都可通过软件独立编程设置为7种单端输入范围(0至+6V、-6V至0、0至+12V、-12V至0、±3V、±6V和±12V)和3种差分输入范围(±6V、±12V和±24V)。基准电压+4.096V。工作在-40°C至+85°C温度范围内。

      内部主要由模拟输入复用器及多通道电路、控制逻辑和寄存器、可编程增益放大器(PGA)逐次逼近数模转换器(SAR ADC)、串行I/O(Serial I/O)以及先进先出寄存器(FIFO)等主要模块构成。

一、MAX1032引脚功能

二、MAX1032内部方框图

三、MAX1032功能和特性
 (1)输入通道:八个单端或四个差分模拟输入;

  (2)输入范围:由软件编程确定(每通道独立), 单端输入范围为0V到+6V、 -6V到0V、 0V到+12V、-12V到0V、 ±3V、±6V及± 12V,;差分输入范围为±6V、±12V及±24V ;

  (3)接口特性:数据和信号接口电平与SPITM/QSPITM/MICROWIRETM兼容,可以和供电电压为2.7V至5.25V的计算机系统直接连接;

  (4)采样速率: 115ksps;

  (5)基准电压:可采用内部基准,也可采用外部基准,基准电压范围3.800V~4.136V。

每个通道的输入范围可通过软件编程设置
单端输入范围:
0至+6V、-6V至0、0至+12V、-12V至0、±3V、
±6V和±12V
差分输入范围
±6V、±12V和±24V
8路单端或4路差分模拟输入
±16.5V过压容限输入
内部或外部基准
115ksps最高采样速率
+5V单电源供电

四、MAX1032工作原理
 在使用MAX1032进行采样前,通常需要确认信号的输入阻抗在17 kΩ以内。
    MAX1032总共有三种工作模式:外部时钟模式,外部采样模式和内部时钟模式。本文将针对。MAX1032的外部时钟模式并结合CPLD给出实际的应用方案。
    外部时钟模式:以最快的转换速率达到最大的吞吐量,由用户直接控制采样时,CSn在转换过程中始终为低,这时,用户可通过SCLK控制A/D的转换并对结果读取。SSTRB始终为低,其转换时序图如图1所示。SCLK的周期(tCP)必须在272 ns~62 us之间。其中高低电平宽度均需大于109 ns(tCL,tCH)。在CSn由高变低后的40 ns(tCSS),可以开始对SCLK上跳沿计数,DIN的输入建立时间至少40 ns (tDS),DIN将在SCLK上跳沿时同步输入(tDH),SCLK上跳沿之后,将忽略DIN。在CSn变低之后40 ns(tDV)内,DOUT开始有效,而在CSn拉高后40 ns(tTR)内,DOUT将输出保持高阻态,其时序描述如图2所示。

    在内部时钟模式,系统将以较快的速率达到最大的吞吐量,并由内部时钟控制采样,用户只需提供一个字节的SCLK,再拉高CSn,即可启动转换。和外部采样模式相同,SSTRB上跳变表示转换完成,此时,用户便可提供两个字节的SCLK来读取转换结果。
    在外部采样模式,系统将以最慢的转换速率达到最大的吞吐量,并由用户直接控制采样,用户可提供两个字节的SCLK,再将CSn拉高,以启动转换。SSTRB上跳变表示转换完成,用户提供两个字节的SCLK可读取转换结果。
    MAX1032总共有三个控制字:模拟输入配置字、模式控制字和转换启动字。图2所示是模拟输入控制字和模式控制字的工作时序图。三个控制字均为8位。
    对于模拟输入配置字,DO~D2是选择量程的,MAX1032总共有10种量程可以选择;D3是差分/单端选择位,为低表示采样信号为单端输入.为高表示差分输入。D4~D6是输入通道选择,总共有8个采样通道。D7是字开始位,置高表示字输入开始。
    对于模式控制字,D0~D2必须为低,D3必须为高。D4~D6用于工作状态选择,总共有6种工作状态。D7是字开始位,同样,置高表示字输入启动。
    转换启动字D7是字开始位,D4~D2是输入通道选择。用法和模拟输入配置字相同,操作时DO~D3必须为低。
    三个控制字的输入顺序是模拟输入配置字,模式控制字,转换启动字。