CS1240是一款我国本乡开发的精细模数转化（ADC）芯片，分辨率为24位，有用精度高达21位，能够广泛运用于工业进程操控、电子秤、气体/液体检测仪和血液计等各种运用。本文描绘了该芯片的主要特点，并以一般和高精度电子秤为例，评论了CS1240的典型运用电路。
典型运用电路
图1：CS1240芯片功用结构图
芯海科技有限公司自主研制的CS1240是一款24位高精度、低功耗Σ-Δ模数转化芯片，其分辨率为24位，有用精度高达21位，能够在2.7V-5.5V电源电压条件下作业。
CS1240具有8个模仿输入端、8个数字输入输出通道， 能够挑选输入通道模仿缓冲器或许直接将信号输入模数转化器，模仿缓冲器能够有用进步芯片的输入阻抗。芯片供给内部测验电流（2微安），能够检测输入端开路或短路状况。集成的8位数模转化器（DAC）能够经过寄存器操控来调理输入信号的偏置电压，有用扩展输入信号的规模，最大能够调整满起伏（FS）的50%。
CS1240/1241带有片内1～128倍可编程增益扩大器（PGA），在128倍时，有用分辨率可达19位。调制器是一个二阶Σ-Δ调制器，芯片的FIR滤波器供给50Hz和60Hz陷波滤波，有用进步芯片的抗干扰功用。
CS1240/1241供给兼容串行外围接口（SPI）的串行接口总线，而且能够经过装备运用多达8个数字I/O，只需求少数的外围元件就能够构成多种多样的运用电路。CS1240的功用结构图如图1所示。
图2：电子秤体系的根本组成
电子秤是现在常用的计量仪器，广泛运用在人们的日常日子中，图2示出了电子秤的根本原理图。
因为CS1240丰厚的功用，而且带有SPI接口能够便利的与MCU进行通讯，因而只需极少数的外围元件就能够构成多种运用计划，特别合适运用在电子秤中。例如，因为片内自带PGA，因而就能够不需求外部的扩大电路，这样可减小体系的噪声，下降成本。芯片带有自纠正电路和体系纠正电路，能够纠正芯片及体系的增益差错和失调差错，进一步进步了精度。CS1240的参阅电压输入能够直接用电源电压，这样就不需求额定的参阅源，能够简化电路规划、下降成本。
1．一般电子秤规划计划
图3是选用CS1240完成的一般电子秤电路原理图。传感器出来的信号经过外部的无源滤波器滤波后，送入到CS1240中。滤波器包含两个部分：榜首部分是由电感和电容组成的EMI滤波器，用来减小外部环境关于电路的影响；第二部分是由电阻和电容组成的RC滤波器，用来约束输入信号的带宽，下降输入信号的噪声。
因为CS1240内部自带有PGA电路，所以图2中所示的扩大部分在本电路中不需求。PGA的增益一般设置为64或许128。参阅电压输入能够直接接在电源和地上，因而不需求额定的参阅电压。为了减小参阅源的噪声，需求在参阅源的输入端参加10uF的滤波电容，这个电容越接近芯片越好。在电路正常作业曾经，能够经过自纠正和体系纠正来纠正芯片和体系的增益差错以及失调差错来进步整个体系的精度。
图3：一般电子秤电路电气原理图
CS1240经过SPI接口与MCU进行通讯。SPI接口为规范的四线SPI接口，包含片选信号CS、串行时钟SCLK、串行输入SDI和串行输出SDO。经过SPI接口，能够读写CS1240内的各个操控寄存器和数据寄存器。能够看出，整个电路只需极少数的外围元件（主要是一些起滤波效果的电容、电感以及电阻等无源器材），完成起来十分简略。
在规划电路时需求留意的是，因为CS1240是数模混合芯片，为了避免数字部分的噪声对模仿电路形成影响，最好运用独自的数字电源和模仿电源，在电容的输入端要参加旁路电容来削减电源噪声关于电路的影响。在制造PCB板时，数字地和模仿地要分隔，最终经过单点触摸连接起来。
2．高精度电子秤规划计划
一般说来，传感器输出的电压值都十分小，根本上都是毫伏级乃至微伏级。在规划高精度电子秤时，需求外部扩大电路来取得满意的增益。图4给出了高精度电子秤的电路原理图。
与图3显现的计划比较，这个电路主要是增加了由两个运算扩大器（简称运放）及电阻RG和RF组成的扩大电路。这个扩大电路的增益为：
图4：高精度电子秤电气原理图
经过调理RG和RF的值，就能够取得所需求的增益，合作CS1240供给的最大128倍增益，能够将输入信号扩大到所需求的起伏。
挑选运放时要留意，因为输入信号的起伏很小，因而对运放的噪声功用和失调电压要求十分高，应挑选低噪声、低失调的运算扩大器。
本文小结
现在，电子秤正朝着小型化、高精度、智能化方向开展。CS1240选用外形为10.2×5.3mm的SSOP28脚封装，尺度很小，所需的外围器材也很少，满意了电子秤小型化的需求；它还供给了24位无失码，21位有用精度的高功用，满意了电子秤高精度的需求；其内置各种操控寄存器和数据寄存器，而且能够经过SPI接口便利地操控和读取这些寄存器，满意了电子秤智能化的需求。因而CS1240是电子秤中模数转化器的抱负挑选。
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