1. 概述
AD7731是美国ADI公司开发的具有低噪声、高通过率等特性的∑－Δ模数转化器。它可直接接纳来自传感器的输入信号，适合于丈量具有广泛动态规模的低频信号，可广泛使用于应变丈量、温度丈量、压力丈量及工业进程操控等范畴。
AD7731能够作为进程操控使用的完好模仿前端，其共同的前端增益可编程功用答应AD7731直接承受来自传感器（如压力传感器或温度传感器）的各种规模的输入信号。AD7731选用三线方式串行接口，易于与微处理器或数字信号处理器接口，可广泛使用于数据收集体系和可编程逻辑操控体系。AD7731内含12个片内寄存器，经过串行口拜访这些片内寄存器能够灵敏设置器材的作业方。
AD7731具有如下特性：
●分辨率高，AD7731选用先进的∑－Δ结构，能够取得24位分辨率；输出频率为800Hz时，仍可取得16位的分辨率；
●输入动态规模广，选用缓冲差分输入，具有三个差分输入通道或五个单端输入通道；
●选用单电源供电；
●片内数字滤波器的截止频率可编程；
●内置可编程增益放大器（PGA）；
●通道次序可作业于FASTStep方式下；
●输出频率可编程，最高可达6.4kHz；
●±0.0015％非线性；
●AD7731具有比传统的高分辨率模数转化器更高的抗噪声才能。
AD7731的封装方式有三种：24脚塑料DIP封装、24脚SOIC封装和24脚TSSOP封装。图1中标出了各首要引脚的功用和引脚号。表1给出了AD7731的引脚功用阐明。
2. 作业原理
AD7731的内部结构功用框图如图1所示，从图1能够看出：AD7731内部包括Σ－ΔADC、静态RAM的定标微操控器、寄存器组、时钟振动电路、数字滤波器和双向串行通讯端口等。
AD7731的可编程功用是经过12个片内寄存器来操控的，而对这些寄存器的拜访则是经过串行接口来进行的。经过设置片内寄存器能够方便地操控AD7731的一切功用，并且还能够从片内寄存器中获取重要的状况信息以及模数转化成果。
3. 使用举例
因为AD7731模仿输入和参阅输入都是差分输入，因而在模仿调制器上的大多数电压是共模电压。AD7731出色的共模按捺功用能够滤除一切输入上的共模噪声。它的模仿电路和数字电路的供电电源是彼此独立的，并且别离有相应的外部引脚，这样能够使模仿部分和数字部分的耦合最小化。数字滤波器能够有用滤除供电电源上的宽带噪声（除了在调制器取样频率的整数倍上）。假使噪声源不使模仿调制饱满，数字滤波器也能起到把噪声从模仿输入和参阅输入上滤除的效果。因而，AD7731具有比传统的高分辨率模数转化器更高的抗噪声才能。此外片内PAG答应AD7731处理从20mV到1.28V到模仿输入电压规模。因而AD7731可直接处理来自传感器的信号，十分适合于低带通、高分辨率的数据收集体系。
图2是使用AD7731模数转化器与8XC51单片机构成的一个高精度数据收集体系的电路衔接原理图。因为8XC5单片机1是作业在方式0串行接口方式下，其串行接口只包括一条数据线，因而AD7731的两个引脚DATA OUT 和DATA IN有必要衔接在一块，且在串行通讯时AD7731有必要选用接连读取操作方式。假如要判别数据寄存器的内容是否现已更新，能够选用以下两种计划之一：（1） 经过软件编程的办法，监测状况寄存器的RDY位的状况。（2）添加接口线，监测来自AD7731的 输出线的状况。能够将RDY与8XC51端口中的一个（如P1.0输入端）进行衔接，使用该端口位决议RDY的状况。也能够使用8XC51的一个输出端口（如P1.1） 操控AD7731的片选信号。此外，假如AD7731的模仿输入端的模仿输入电压均为正极性，则整个体系的电源能够只由单个5V供给。
因为AD7731上的串行时钟在数据传输之间为高电平，因而有必要把AD7731的POL输入引脚硬衔接为逻辑高电平。此外需注意AD7731与8XC51的数据字传输次序是相反的，即在写操作中8XC51首要输出低有用字节，而AD7731总是先承受高有用字节，因而在数据被写入AD7731的输出串行寄存器之前有必要重新安排数据的传输次序；与此相似，在读操作中AD7731首要输出高有用字节，而8XC51先承受低有用字节，因而，来自AD7731的数据在载入8XC51的累加器之前也有必要重新安排数据的传输次序。
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