擴展電容數字轉換器AD7745/AD7746的容性輸入范圍

電容數字轉換器 AD7745/AD7746利用開(kāi)關(guān)電容技術(shù)構建電荷平衡電路來(lái)測量電容。電荷與電壓和電容的乘積成正比，即Q = V × C，而且激勵電壓EXCx和內部基準電壓CSENS 均為固定的已知值，因此轉換結果代表輸入電容CREF與內部基準電容VREF 之間的比值。

范圍擴展電路必須確保檢測電容 CSENS 內的電荷轉移始終在AD7745/AD7746的輸入范圍內。為此，激勵電壓需要減小F倍，以便與輸入端相連的檢測電容能增大F倍。

AD7745/AD7746具有兩個(gè)獨立的激勵源EXCA和EXCB。為實(shí)現范圍擴展，必須將EXCB配置為等于EXCA的倒數。電阻R1和R2的連接如圖1所示，由此獲得的范圍擴展系數F等于A(yíng)D7746激勵電壓（VEXC(A−B)AD8515 正輸入端的衰減激勵信號(VEXCS) 的比值。范圍擴展系數F的計算公式如下：

通過(guò)利用兩個(gè)激勵源，衰減激勵電壓EXCS的平均值將保持在VDD/2左右。

電路中的運算放大器AD8515用作低阻抗信號源，確保AD7745/AD7746開(kāi)始采樣時(shí)，檢測電容CSENS已充滿(mǎn)電。

容性濕度傳感器的特性

下面我們以常見(jiàn)容性聚合物濕度傳感器元件為例，說(shuō)明擴展AD7745/AD7746的輸入范圍需要如何計算并考慮哪些問(wèn)題。這種容性傳感器元件的典型技術(shù)數據如表1所示。