基于AD7715的可扩展型高精度数字光功率计
A／D转换器是决定数字光功率计精度的主要因素，根据设计精度(±2％)和测量范围(1nW～lOmW)的需要，选用16位串行高精度低功耗的A／D转换器AD7715。该芯片是一款高档多功能16位AD转换器：极佳的静态性能、16位无误码、±0．0015％精度和低rms噪声(550nV)。它只需要很少的外部元件就能构成完整的信号采集电路，且理论上完成一次信号转换的时间小于2ms。在实际电路应用中，16位数字量输出采取8位操作模式，即16位转换数字量分两次读取，先读取数据高8位，再读取低8位。转换开始后，当DRDY端由低电位变为高电位时即完成一次转换，数据通过DOUT端传入单片机进行数据处理与控制，单片机读取数据结束后DRDY端恢复高电平等待下次转换。A／D转换电路图如图4。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/173744.htm
2．3 主控及显示电路
主控显示电路如图5所示。系统采用STC89C516RD+单片机为主控制器，显示单元以LCDl602A液晶显示屏与单片机采用8位并行传输连接。LCDl602A的D0~~D7为8位双向数据线，BLA背景灯电源供应端，VL液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，电路通过一个电位器调整对比度。同时考虑到在工程实际应用的时候，为方便工程人员使用，加上了背景灯控制开关。
3 系统软件设计
系统软件采用了C语言进行编程，主要有AD转换设置、量程自动选择设置、按键选择、数据处理及显示设置五部分组成，其程序流程图如图6所示。
4 硬件与软件减小误差方法
电路中的噪声是影响光功率计误差的主要因素。为了减小误差，系统把InGaAs光电二极管工作在光伏模式，降低暗电流的影响；采用性能更好的滤波器和高精度电阻减小系统噪声；采用电路板屏蔽层的减小电路噪声；利用精度高的光检测设备和万用表提高测试精度和修正误差。
由于光电二极管的光电响应曲线实际并不是严格的线性关系，这样在程序的编写上如果把光电二极管的响应度设置成一个常量，就会产生误差。在本设计的软件编程中，采用了“函数补偿法”，用来提高光功率计的测试精度。“函数补偿法”就是利用高精度的光功率计和万用表，首先测试将要使用的光电二极管的光电响应曲线，然后根据实际测试的情况把响应度划分为数段，用一个线性常量来描述总体响应趋势。通过数学计算，用一个非线性函数补偿光电二极管的非线性响应，使光检测数据更加逼近实际的光电二极管的光电响应曲线。
5 结束语
通过实际教学和工程使用表明：该光功率计具有扩展性好、精度高、稳定可靠等优点，非常适合学生对光测试设备电路的掌握，满足高校实验教学对综合性和设计性实验的要求；同时本光功率计的设计方法和思路同样适用于便携式设备的设计原则，具有很高的理论参考意义和实际使用价值。
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