驅(qū)動(dòng)高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器
發(fā)布時(shí)間:2021-06-04 來源:Thomas Brand 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】市場對(duì)工業(yè)應(yīng)用的需求與日俱增,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是其中的關(guān)鍵設(shè)備。它們通常用于檢測溫度、流量、液位、壓力和其他物理量,隨后將這些物理量對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為高分辨率的數(shù)字信息,再由軟件做進(jìn)一步處理。此類系統(tǒng)對(duì)精度和速度的要求越來越高。這些數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由放大器電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)組成,其性能對(duì)系統(tǒng)具有決定性的影響。然而,ADC的輸入驅(qū)動(dòng)器也會(huì)影響整體精度。該驅(qū)動(dòng)器用于緩沖和放大輸入信號(hào)。
此外,還必須增加偏置信號(hào)或生成全差分信號(hào),以覆蓋ADC的輸入電壓范圍并滿足其共模電壓要求,在此過程中不得改變原始信號(hào)。可編程增益儀表放大器(PGIA)通常用作輸入驅(qū)動(dòng)器。在本文中,我們提出了一種輸入驅(qū)動(dòng)器和ADC的組合,通過這種組合可以實(shí)現(xiàn)非常精確的轉(zhuǎn)換結(jié)果,從而構(gòu)建高質(zhì)量的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
例如, LTC6373就是一款適用于高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的PGIA。除了全差分輸出,它還具有高直流精度、低噪聲、低失真(見圖2)以及4 MHz的高帶寬,增益為1/4~16。ADC可以通過它直接驅(qū)動(dòng),因此適合許多信號(hào)調(diào)理應(yīng)用。
圖1中的電路顯示了使用LTC6373來驅(qū)動(dòng)精密ADC的示例,ADC是具有1.8 MSPS的20位分辨率的 AD4020。
圖1. 驅(qū)動(dòng)精密ADC的電路示例。
在該電路中,LTC6373在輸入端和輸出端直流耦合,因而不需要使用變壓器來驅(qū)動(dòng)ADC。增益可通過引腳A2/A1/A0在0.25 V/V至16 V/V之間進(jìn)行設(shè)置。在圖1中,LTC6373采用差分輸入至差分輸出配置和±15 V對(duì)稱電源電壓?;蛘撸斎胍部梢允菃味溯斎?,而輸出仍然是差分輸出。
在圖1中,輸出共模電壓通過V OCM 引腳設(shè)置為V REF /2。這樣就可實(shí)現(xiàn)LTC6373的輸出電平轉(zhuǎn)換。LTC6373的每個(gè)輸出在0 V至V REF 之間變化,因此在ADC輸入端有一個(gè)2× V REF 幅度的差分信號(hào)。LTC6373的輸出端和ADC輸入端之間的RC網(wǎng)絡(luò)形成一個(gè)單極點(diǎn)低通濾波器,它可降低在ADC輸入端切換電容時(shí)產(chǎn)生的電流毛刺。同時(shí),低通濾波器限制了寬帶噪聲。
圖2顯示LTC6373的信噪比(SNR)和總諧波失真(THD),其在整個(gè)輸入電壓范圍(10 V p-p)內(nèi)驅(qū)動(dòng)AD4020 SAR ADC(高阻態(tài)模式)。在吞吐量為1.8 MSPS,濾波器電阻(R FILTER )為442 Ω時(shí)可獲得比較滿意的效果。在1 MSPS或0.6 MSPS時(shí),制造商建議R FILTER 為887 Ω。
圖2. 使用LTC6373驅(qū)動(dòng)AD4020的SNR(左)和THD(右)性能。
LTC6373可驅(qū)動(dòng)大多數(shù)具有差分輸入的SAR ADC,不需要另外增加ADC驅(qū)動(dòng)器。但是,在某些應(yīng)用中,在LTC6373和精密ADC之間可以使用單獨(dú)的ADC驅(qū)動(dòng)器來進(jìn)一步提高信號(hào)鏈的線性度。
結(jié)論
圖1中所示的電路針對(duì)快速、高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化。因此,LTC6373的出色特性有助于對(duì)傳感器輸出信號(hào)進(jìn)行信號(hào)調(diào)理。借助在線工具ADI Precision Studio,特別是其中包含的ADC驅(qū)動(dòng)器工具,ADI公司可以為此類放大級(jí)、濾波器和線性電路設(shè)計(jì)提供更多支持。欲了解更多信息,請(qǐng)?jiān)L問 tools.analog.com/en/precisionstudio。
免責(zé)聲明:本文為轉(zhuǎn)載文章,轉(zhuǎn)載此文目的在于傳遞更多信息,版權(quán)歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題,請(qǐng)聯(lián)系小編進(jìn)行處理。
推薦閱讀:
特別推薦
- 克服碳化硅制造挑戰(zhàn),助力未來電力電子應(yīng)用
- 了解交流電壓的產(chǎn)生
- 單結(jié)晶體管符號(hào)和結(jié)構(gòu)
- 英飛凌推出用于汽車應(yīng)用識(shí)別和認(rèn)證的新型指紋傳感器IC
- Vishay推出負(fù)載電壓達(dá)100 V的業(yè)內(nèi)先進(jìn)的1 Form A固態(tài)繼電器
- 康佳特推出搭載AMD 銳龍嵌入式 8000系列的COM Express緊湊型模塊
- 村田推出3225尺寸車載PoC電感器LQW32FT_8H系列
技術(shù)文章更多>>
- “扒開”超級(jí)電容的“外衣”,看看超級(jí)電容“超級(jí)”在哪兒
- DigiKey 誠邀各位參會(huì)者蒞臨SPS 2024?展會(huì)參觀交流,體驗(yàn)最新自動(dòng)化產(chǎn)品
- 提前圍觀第104屆中國電子展高端元器件展區(qū)
- 高性能碳化硅隔離柵極驅(qū)動(dòng)器如何選型,一文告訴您
- 貿(mào)澤電子新品推薦:2024年第三季度推出將近7000個(gè)新物料
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
音頻IC
音頻SoC
音頻變壓器
引線電感
語音控制
元件符號(hào)
元器件選型
云電視
云計(jì)算
云母電容
真空三極管
振蕩器
振蕩線圈
振動(dòng)器
振動(dòng)設(shè)備
震動(dòng)馬達(dá)
整流變壓器
整流二極管
整流濾波
直流電機(jī)
智能抄表
智能電表
智能電網(wǎng)
智能家居
智能交通
智能手機(jī)
中電華星
中電器材
中功率管
中間繼電器