1、概述
FS511是富晶半导体推出的一款高精度、低功耗模数转化器。其内核是一个18位精度的△-∑ADC，除△-∑ADC外，其内部还集成有运算扩大器、低通滤波器、数字滤波器，能对输入信号屡次滤波，完结高精度A／D转化。在5 V作业电压下，FS511耗电仅为1.2 mA。该器材选用SPI总线与外部微处理器接口。别的，内部还设有多种操控存放器，用户可根据需要对其装备，然后得到不同的A／D转化频率、输出速率、A／D精度等。
FS511可广泛用于电子秤、传感器丈量设备、高精度数据收集体系等。
2、 FS511的首要特性及引脚功用
FS511的首要特性如下：
△ -∑ADC，18位转化精度，10 Hz输出速率（可编程）；
线性差错：+0.005％；
作业电压规模：4.5 V～6 V；
4 MHz晶体振荡器；
作业电流小于1.2 mA，睡觉方法电流约为1 μA；
与微处理器接口选用SPI总线；
低噪声运算扩大器。
FS511选用20引脚DIP或SOP封装，其引脚摆放如图1所示，各引脚功用如下：
VDD（12）：模仿电源正极。与5 V直流电源相连，衔接一只0.1 μF电容旁路至模仿地，并用一只10μF的电容并联至模仿地；
VSSA（11）：模仿地；
VCC（14）：数字电源正极。衔接一只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；
XTAL0，XTAU（15，16）：衔接4 MHz晶体振荡器，一起在晶体振荡器两头并联一只1 MΩ电阻。经过内部时钟电路得到83.33 KHz的时钟信号，作为内部△一∑ ADC的转化频率。
CS，Stock，DI，DO／IROO（20，19，18，17）：模仿SPI总线与微处理器传输数据。CS为片选，低电平有用；Stock为SPI时钟输入，可由外部输入时钟信号或经过微处理器模仿时钟信号；DI为SH数据输入，外部微处理器经过DI端口向FS511输入初始化指令；DO／IRQO为SPI数据输出或中断请求输出，当FS511完结A／D转化，转化成果经过DO输出到外部微处理器；
OPP，OPN，OPO（5，4，3）：别离对应FS511内部集成的运算扩大器的正输入、负输入和运算扩大器输出。外部模仿信号经过OPP、OPN以差分输入FS511，再从OPO单端输出。经过在外部建立电路完结不同倍数的信号扩大；
VRL，VRH（6，8）：内部ADC模块的正、负参阅电压，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）：模仿地，当内部存放器ENVS置1时，AGND=2.5 V；
VS（10）：内部电压源，当内部存放器ENVS置1时，VS与VDD相连。
3、作业原理
FS511的内部作业原理图如图2所示。该器材首要由△-∑ADC、运算扩大器、低通滤波器、数字滤波器四部分组成。△-∑ADC完结A／D转化，有正负两个输入端，参阅电压可选用外部或内部电源。当SVR0=1时，选用内部参阅电压，当VDD=5 V时，VRH-VRL=1 V；当SVR0=0时，选用外部参阅电压。当外部输入信号较小时，应经过运算扩大器扩大，使其挨近△-∑ADC的参阅电压，进步转化精度。当要求高精度时，需装备存放器使输入信号经过低通滤波器与数字滤波器进行屡次滤波。
图2中，外部信号从OPP和OPN以差分方法输入FS511，首要经过运算扩大器扩大，再从OPO单端输出。假如要求高精度，可装备SINH=00，低通滤波器输入OPO，OPO输出信号先进行低通滤波器滤波，然后再进入△-∑ADC进行A／D转化，转化完结，经过数字滤波器进一步滤波，最终输出转化成果（24位）。因为FS511对输入信号A／D转化，对其进行了扩大及屡次滤波，所以可取得高达18位的转化精度。
4、使用电路
图3所示是FS511的使用电路，该电路为一数据收集体系，可完结：力传感器收集力信号并转化为电压信号。然后经过FS511模数转化，并把成果经过FS511的D0引脚传输至C8051F330单片机做进一步处理，最终经过串口送人PC机显现转化成果。
本使用体系，FS511选用5 V供电，装备ENVS=1，使得VS=VDD=5 V。△-∑ADC选用外部参阅电压，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）规模为0 mV～10 mV，此信号远远小于△-∑ADC的参阅电压1 V，为取得高转化精度，则应扩大传感器输出信号，使其挨近参阅力电压1 V。力传感器输出信号SENA、SENB以差分方法输入FS511，经运算扩大器扩大100倍后再从OPO单端输出，此刻OPO输出信号（即△-∑ADC的正端输入信号）的改变规模为0 V～1 V，挨近于△-∑ ADC的参阅电压为1 V，然后使其可以高精度转化。
FS511转化后，转化成果由D0端口送人单片机C8051F330，选用SPI总线方法传输数据，依照FS511的时序图进行软件编程即可完结。FS511的时序图参阅FS511数据资料。经试验验证，本使用体系的测力精度高达0.01％。
5、 结束语
模数转化器FS511具有高精度、低功耗、高性价比，适用于要求精度高的使用中。
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