AD7656性能概述
AD7656具有最大4 LSBS INL和每通道达250kSPS的采样率，并且在片内包含一个2.5V内部基准电压源和基准缓冲器。该器件仅有典型值160mW的功耗，比最接近的同类双极性输入ADC的功耗降低了60% 。
AD7656包含一个低噪声、宽带采样保持放大器（T/H），以便处理输入频率高达8MHz的信号。该AD7656还具有高速并行和串行接口，可以与微处理器（mcu）或数字信号处理器（DSP）连接。AD7656在串行接口方式下，能提供一个菊花链连接方式，以便把多个ADC连接到一个串行接口上。
AD7656采用具有ADI专利技术的iCMOS（工业CMOS）工艺。iCMOS 工艺是一种高压半导体工艺与亚微米CMOS（互补金属氧化物半导体）和互补双极型工艺相结合的制造上艺。它能开发出承受30V电源电压的多种高性能模拟IC，并且其小封装尺寸是任何其他同类高电压IC都未曾达到的。与使用传统CMOS工艺的模拟IC不同，iCMOS器件能承受高电源电压，同时提高性能、显著降低功耗和缩小封装尺寸。AD7656是使用该种工艺设计制造的产品，所以非常适合在继电保护、电机控制等工业领域使用。
AD7656特性
6个独立16位ADC
6个真双极性模拟输入
引脚/软件可选范围：±10V、±5V
高吞吐量：每通道250kSPS
额定电压（AVcc）：4.75V至5.25V
低功耗：160mW（250kSPS，5V电源）
宽输入带宽：86dB信噪比（SNR）（输入频率50kHz时）
片内基准电压及缓冲
并行和串行接口
高速串行接口：SPI/QSPI/µWire/DSP兼容
无流水线延迟
待机模式：最大5µA
ad7656内部框图
AD7656工作原理
AD7656足具有独立的六通道逐次逼近型（SAR）的模数转换器，转换处理和数据的精度是通过CONVST信号和一个内部晶振控制的。3个CONVST管脚允许3路ADC对独立同步采样。当3个CONVST管脚连接到一起时，就可以进行6个通道的同步采样。 AD7656具有高速的并行和串行接口，允许其与Microprocessors和DSP进行接口。当使用串行接口模式时，AD7656具有的菊花链特性允许多个ADC和一个串行接口连接。由于在电力继电保护产品中以并行接口连接设计为主，所以下面将以并行接口的连接方式介绍其工作原理。
AD7656在并行接口方式下的工作时序图
首先，通过MCU或DSP控制CONVST管脚启动转换，并保持该信号为高电平。AD7656启动转换信号后会自动输出BUSY信号，BUSY信号下降沿时，代表转换已经全部完成。
此时，AD7656内部的6个寄存器中已经保存了转换的数据，然后通过控制片选CS和读RD信号依次顺序读出6个通道AD转换值。 读出AD转换值后，改变CONVST为低电平信号。注意在设计时，一定要保证AD转换过程中CONVST管脚保持高电平。
AD7656引脚图及功能
ad7656绝对最大值
ad7656外形尺寸
ad7656订购指南
四款ad7656应用电路
应用电路一：
图4所示是AD7656在并行接口状态下的外围电路连接。其中的DVcc和AVcc分别是数字电压端和模拟电压端，它们在接入前要经过1个去耦电路，如图4所示，每个供电电压输入引脚都要连接1个去耦电路，该电路由1只10μF和1只100nF的电容器组成。VDD、Vss和VDRIVE同样要连接去耦电路。
AD7656的输出接到FPGA中进行数字信号的滤波处理，然后再送入数字信号处理器（DSP）进行处理。用FPGA控制引脚CONVSTA／B／C、 RD和CS的状态，可以用编程的方法或硬件连接的方式来实现。系统中的FPGA是ALTERA公司的EP1K30，DSP选用ADI公司的TS101S。此系统的外围电路比较简单，比较容易实现，具有真正的高速、高性能数字信号采集功能。
应用电路二：
电能质量测控系统采用16位高功能、低功耗的DSP芯片TMS320vc5402作为CPU，具有先进的多总线结构，40位AIU，数据／程序寻址空间1M*16bit，内置4K*16bitP／DROM和16K*16bitDARAM，工作频率可达到IOOMIPS。该处理器是整个监测系统的控制核心，主要完成系统的通讯接口，负责系统中各个电路的协调管理以及计算结果的预处理。其特点是任务多，各个任务之间的协调较为复杂。DSP芯片接收数据采集系统送来的数字信号，并对其进行分析和计算，以实现各种算法，完成电压、电流、功率、功率因数、频率及各项电能指标的计算和分析。同时通过开关量输入输出通道实现各种控制模式。系统扩展高精度CPID实现对外围各种设备的控制；扩展1片AM28F010作为外部程序存储器和数据存储器；与上位机通讯采用RS一485协议，为此内部集成一个通用的UART和全功能收发器MAX3140。
电能质量监测需要对电压、电流、有功功率、无功功率、频率等基本参数进行实时监测，并对电力系统的谐波、三相电压不平衡度、电压闪变等指标进行分析。为了保证实时性，系统采用2片高速6通道同时转换的A／D转换器AD7656，同步采集三相电压信号和电流信号，简化了系统的硬件设计和软件程序设计，为DSP及时准确地完成繁多的系统任务和复杂的算法奠定了基础。A／D转换模块中，A／D采集要求DSP在接受到指示A／D转换已完成的信号后从A／D中读取转换结果，因此需要建立两个硬件中断，一个是A／D中断请求，BUSY引脚变低指示所有转换已完成，通知DSP可从片内的寄存器读转换结果；另一个是DSP接收A／D数据中断，如CS和RD低脉冲即为DSP从AD7656中读转换结果，在RD的上升沿将数据读入DSP，建立两个与硬件中断相对应的软件中断SWI，建立配置A／D属性的任务。系统的硬件结构框图如图3。
应用电路三：
如图6所示为AD7656级联电路图，锁相环的输出信号PLL-CONVST控制两块AD7656的21、22、23管脚，同时启动12路采集;CPU作为主机为AD7656的11管脚（AD—SCLK）提供时钟信号。CPU从图6（a）的管脚7（DATA—OUTA）通过SPI读取数据;图6（a）的12管脚与图6（b）的管脚7连接，实现两块AD7656的级联;通过判断AD7656的18管脚（AD—BUSY）来提醒CPU读取转换数据。
应用电路四：
采用2片AD7656-1配置成菊花链，可实现12通道同时采样，数据通过DOUTA［］输出，S3C2410A用同步串行接［10（SPIO）接收数据，如图4所示。S3C2410A的GPEII弓|脚实现片上同步串行接［1SPIO的MISO功能，GPEI3（SCK）3|脚实现SPIO接C的同步时钟输出，GPFO弓|脚配置为中断EINTO输入并与AD7656-1（1）的BUSY脚相连;GPBO设置为PWM输出，GPG9弓|脚没置为通用输出口，分别作为AD7656-1（1）和AD7656-1（2）的CONVST和CS的控制信号输入。AD7656-1连接外围电路时，必须对关键弓|脚进行必要的设置：AD7656-1（1）、AD7656-1（2）的DVCC、AVCC、VDRIVE、REFIN/OUT和VSS|脚须并联一个1uF的去耦电容;为了与S3C2410A的3.3V的接［匹配，VDRIVE接+3V电源;STBY接VDRIVE，选择正常模式;RANGE接地表示选择输入范围士10V;H/s接数字地选择为硬件配置;SER/PAR接VDRIVE，RD接数字地，选择为串行模式。AD7656-1（1）的DCEN接VDRIVE，配置为菊花链模式，且SELA接VDRIVE，SELB、C，DCINA、B、C接数字地;AD7656-1（2）的DCEN接数字地，配置为排菊花链模式，且SELA接VDRIVE，SELB、C，DCINB、C接数字地。具体配置如图所示。
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