1AD5933芯片概述
1.1首要功能
AD5933是一款高精度的阻抗丈量芯片，内部集成了带有12位，采样率高达1MSPS的AD转化器的频率发生器。这个频率发生器能够发生特定的频率来鼓励外部电阻，电阻上得到的呼应信号被ADC采样，并经过片上的DSP进行离散的傅立叶改换。傅立叶改换后回来在这个输出频率下得到的实部值R和虚部值I。这样就能够很简略的核算出在每个扫描频率下的傅立叶改换的模和电阻的相角。其间模＝
，相角＝ 
AD5933首要具有以下特性：
可编程的频率发生器，最高频率可达100KHz
作为设备经过I2C 口和主机通讯，完结频率扫面操控
频率分辨率为27位（<0.1Hz）
阻抗丈量规模为100Ω到10MΩ
内部带有温度传感器，丈量误差规模为±2℃
带有内部时钟
能够完结相位丈量
体系精度为0.5%
可供挑选的电源规模为2.7V到5V
正常作业的温度规模-40℃到+125℃
16脚SSOP封装
1.2AD5933的引脚界说
图1给出了AD5933的封装图，表1给出了AD5933的引脚界说。主张在运用时把一切的电源脚9、10、11都连到一同，一致连接到电源上，相同一切的地引脚12、13、14也都连接到一同，一致连接到体系地上
图1AD5933引脚摆放
表1AD5933引脚界说
1.3首要运用
AD5933能够广泛的运用在电化学剖析、生物电极阻抗丈量、阻抗谱剖析、杂乱阻抗丈量、腐蚀监督和仪器维护、生物医学和主动操控传感器、无创检测、原材料功能剖析以及燃料和电池状况监测等很多范畴。为阻抗的丈量供给了很大的便利，单片集成技能大大的减小了仪器的体积，使得仪器运用愈加便利。简略的I2C通讯方法，便利用户操作，减小了用户编程的困难。因为它给出的直接是改换后阻抗的实部和虚部数据，大大的简化了用户编程进程，节省了开发时刻。
2AD5933作业原理
2.1AD5933的参数设置
AD5933片上带有一个27位的DDS来供给输出特定频率鼓励信号。输入到DDS状况寄存器的数据由AD5933片上地址为82h、83h、84h的开端频率寄存器供给。虽然状况寄存器供给27位的精度，但其实开端频率寄存器的高三位是被内部置零的，所以用户能够操控的只要开端频率的低24位。AD5933能够完结0.1Hz的频率分辨率，频率分辨率是经过片上24位频率增量寄存器来操控的。频率增量寄存器的地址为85h、86h、87h。开端频率和频率重量寄存器的代码的核算方法为要求的开端频率值或许频率增量值除以四分之一的体系时钟再乘以2的27次方。体系时钟能够经过操控寄存器来设置是挑选外部时钟仍是内部时钟，AD5933的内部时钟为16MHz。还能够在寄存器88h和89h中设置频率点个数。例如，假如用户想丈量150个频率点，则用户给88h和89h中别离存入00H和96H。当这三个参数都设置好之后，能够经过给操控寄存器写入开端频率扫描指令来完结扫描初始化。当完结每个频率点的扫描后状况寄存器的第二位将主动置位，能够经过查询这位来判别是否丈量完结，用户能够自行操控完结跳到下一个频率点。丈量成果的实部保存在94h和95h中，虚部保存在96h和97h中，这个成果应该在跳到下一个频率点之前读出。假如想要屡次丈量同一个频率点的值，以使得丈量成果愈加准确，只需在一次丈量完结之后在操控寄存器中写入重复当时频率指令字即可。当一切的频率点都扫描完时，状况寄存器的第三位将被主动置位。一旦这位被置位后，将不能进一步完结频率扫描。
频率扫描的详细进程包含三部分：
（1） 进入规范形式，在写入开端频率扫描操控字到操控寄存器之前，首要要写入
规范形式操控字到操控寄存器，在这个形式中VOUT和VIN引脚被内部接到地，因此在外部电阻或许电阻和地之间没有直流偏置。
（2） 进入初始化形式。在写入开端频率操控字到操控寄存器后将进入初始化形式。
在这个形式下，电阻现已被开端频率信号鼓励，但没有进行丈量。用户能够经进程序设置在写入频率扫描指令到操控寄存器来发动进入频率扫描形式之前的时刻。
（3） 进入频率扫描形式。用户经过写入频率扫描操控字。在这个形式中，ADC在
设定时刻周期曩昔之后开端丈量。用户能够经过在每个频率点丈量之前设置寄存器8Ah和8Bh的值来操控输出频率信号的周期数。
片上DDS输出的信号经过一个可编程增益放大器，经过操控增益能够完结四个不同范
围的峰峰值输出。这个输出规模的操控是在操控寄存器的第9和第10位完结的。
在接纳进程中，从电阻上得到的信号首要进入电流电压转化放大器，后边紧跟的是一个可编程增益放大器，这个放大器的增益有5和1两个值，能够经过设置操控寄存器的第8位来挑选。经过可编程增益放大器之后的信号被ADC采样，采样得到的数据送DSP进行傅立叶改换。每个频率采样1024个点进行傅立叶改换，改换的成果存储在两个16位的寄存器中代表改换后的实部和虚部，每个16位的寄存器别离为两个8位的寄存器组成，这个将在下面的寄存器介绍中专门给出。
AD5933的体系时钟能够经过两个途径给出。用户能够在外部时钟引脚MCLK接入一个高精度安稳的时钟。别的也能够运用AD5933内部16.776MHz的时钟。详细挑选哪个时钟能够经过设置操控寄存器的第3位来完结。体系上电默以为挑选内部时钟。
