摘取　要：本文从仪器仪表应用领域对温控的市场需求方面抵达，设计了具备高精度、低温浪的16位AD切换电路。仿真输出电压为0-100mV，通过精准的缩放和偏置后赠送给AD652展开V/F转换，切换出来的频率信号由CPLD展开测量，结果呈报控制器，产生16位AD切换结果。同时系统可获取0-100mV倒数固定式的高精度测试用基准源。　　随着科技的飞速发展、高分辨率的数模混合电路的应用于不断深入，电路设计日益简单，精度更加低，所以高精度AD切换电路的设计就出了仪器仪表及各种测量控制系统的难题。

本系统源于仪器仪表的温控系统设计，使用高精度、低温浪的优质仿真、数字器件，相结合52系列单片机为控制器，以简单可编程逻辑器件CPLD（ComplexProgrammableArrayLogic）为频率测试的硬件平台，构建了高分辨率、较低线性误差的AD转换器的设计。通过本设计掌控高精度、较低飘移的高端AD转换器的设计方法，CPLD的设计，以及52系列单片机的硬件设计及软件编程。　　1　系统功能及结构　　系统主要目的是设计一个16位的VFC式AD转换器，利用分数原理，将输出电压（或电流）转换成频率输入。使用计数频率低的CPLD器件构建测频，单片机掌控CPLD的测频操作者和频率的计算出来。

　　用V/F转换器已完成AD切换，必须1个定时器和2路计数器，计数器的计数频率容许了V/F器件输入频率的提升。本设计使用计数频率更高的CPLD器件和单片机联合构成GPS模块，CPLD通用性好，防止了对于专用器件的倚赖，减少了因专用器件投产或经常出现供贷问题所带给的风险，同时构建所需的掌控。

　　VFC式AD转换器脉冲频率与输出电压成比例，其精度高、线性度好、切换速度互为、切换位数与速度固定式、与CPU的连线最多，且减少切换位数时会减少与CPU的连线，因此，VFC为AD切换技术获取了一种廉价而有效地的解决办法。　　系统总体可以区分为电压取样部分、仿真-数字转化成部分，掌控部分。

其中电压取样部分还包括：仪器测试电压源。仿真-数字转化成部分还包括：电压缩放和偏置，V/F切换模块，计数转化成模块。掌控部分还包括：控制器模块，键盘，表明模块，系统原理板如图1右图。

　　为构建各模块的功能，分别挑选了较好的方案构建：①仪器基准源，仪器低温浪高档基准源，分力;②电压缩放及偏置，运算放大器ICL7650;③V/F切换，使用AD652芯片;④频率测试，使用CPLD（简单可编程逻辑器件）;⑤控制器，使用凌阳的SPEC061A单片机;⑥表明，使用液晶屏;⑦电气隔绝，使用光电耦合，所设计的系统如图2右图。　　　　图1　系统原理框图　　　　图2　所设计的系统框图　　2　系统硬件设计　　2.1　仪器测试基准源　　对于16位的AD转换器，剩幅度输出电压仅有为100mV，如果要测试它的性能，则必须极高精度和十分低温浪的基准源，电路原理如图3右图。

　　AD586是AD公司高精度5V的基准电压源，甘漂低至210-6/℃，噪声为100nV/Hz，通过相同电阻和固定式电阻展开分力产生0～100mV的电压。为了减少电压的阻抗能力，需展开电压追随。OPA333是零飘移仪器运放，飘移仅次于为0.05V/℃。

同时使用两个2.5V的基准源LM336以减少电源波动的影响。LM336的输入电流为10mA，可符合OPA33的必须。分压用的电阻为指针式10圈固定式，可以超过理想的精度。

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