Easy Drive? ADC 簡(jiǎn)化高阻抗傳感器的測量
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增量累加 ADC 憑借高準確度和很強的抗噪聲性能，非常適合用來(lái)直接測量很多類(lèi)型的傳感器。然而，輸入采樣電流可能壓垮高源阻抗或低帶寬、微功率信號調理電路。LTC2484增量累加轉換器系列通過(guò)平衡輸入電流解決了這個(gè)問(wèn)題，從而簡(jiǎn)化了信號調理電路或者不再需要這種電路。增量累加 ADC 的常見(jiàn)應用是熱敏電阻器測量。圖 1 顯示了直接測量高達 100kΩ的熱敏電阻器時(shí) LTC2484 的連接方式。數據 I/O 通過(guò)標準 SPI 接口連接，每個(gè)輸入的采樣電流約為：
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/202101/421782.htm
其中
或者當 VREF 為 5V、兩個(gè)輸入都接地時(shí)，約為 1.67μA。
圖1 LTC2484 的連接方式
4-WIRE SPI INTERFACE：4 線(xiàn) SPI 接口
圖 2 顯示怎樣平衡熱敏電阻器，以便最大限度減小 ADC 輸入電流。如果基準電阻器 R1 和 R4 是準確相等的，那么輸入電流為零，不產(chǎn)生誤差。如果基準電阻器的容限為 1%，那么由于共模電壓的輕微漂移，所測得電阻的最大誤差為 1.6Ω，遠遠小于基準電阻器本身 1% 的誤差。這個(gè)解決方案無(wú)需放大器，從而非常適合微功率應用。
圖2 位于中間的傳感器
也許需要將傳感器的一端接地，以降低拾取的噪聲，或者如果傳感器在遠端，則可以簡(jiǎn)化配線(xiàn)。如果這個(gè)電路使用時(shí)沒(méi)有緩沖，那么不斷變化的共模電壓導致在所測得的電阻中產(chǎn)生 3.5kΩ滿(mǎn)標度誤差。
圖 3 顯示了怎樣將功率非常低、帶寬非常小的運算放大器連接到 LTC2484。就電源電流為1.5μA 的放大器而言，LT1494 有非常出色的 DC 性能規格，最大失調電壓為 150μV，開(kāi)環(huán)增益為 100,000，但是其 2kHz 帶寬使該器件不適合驅動(dòng)常規增量累加 ADC。增加一個(gè) 1kΩ、0.1μF 濾波器可提供一個(gè)供應 LTC2484 瞬時(shí)采樣電流的電荷庫，從而解決了這個(gè)問(wèn)題，同時(shí) 1kΩ電阻器隔離了電容性負載和 LT1494。不要嘗試用普通的增量累加 ADC 這么做，因為在圖 3 所示電路中，性能規格與 LTC2484 系列類(lèi)似的 ADC 之采樣電流會(huì )產(chǎn)生 1.4mV 偏移和 0.69mV 滿(mǎn)標度誤差。LTC2484 均衡的輸入電流允許通過(guò)在 IN– 端放置一個(gè)相同的濾波器，輕松消除這些誤差。
圖3 接地的、有緩沖的傳感器
圖4 LTC2484 演示電路板
圖5 LTC2484 演示軟件屏幕截圖，偏移為微伏級，噪聲為 600nVRMS
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