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用于數據采集的超高性能差分輸出可編程增益儀表放大器

作者： 時(shí)間：2011-12-06 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò ) 收藏
  • AD825x建立時(shí)間：對于10 V輸出電壓躍遷，AD8250的0.001%（16位）建立時(shí)間為615 ns。
  • AD825x壓擺率：AD825x的壓擺率在20 V/μs到30 V/μs之間，具體取決于增益設置。AD8475的壓擺率為50 V/μs，因此系統受限于A(yíng)D825x的壓擺率。
  • 抗混疊濾波器(AAF)截止頻率：該濾波器由用戶(hù)定義，用于限制ADC輸入端的信號帶寬，防止混疊，并提高信號鏈的信噪比（詳情參閱放大器和ADC的數據手冊）。
  • ADC采樣速率：AD8475可以驅動(dòng)最高4 MSPS的18位分辨率轉換器。
許多數據采集和過(guò)程控制系統需要測量壓力、溫度和其它低頻輸入信號，因此前端放大器的直流精度和溫度穩定性對于系統性能至關(guān)重要。許多應用使用多個(gè)傳感器，這些傳感器以輪詢(xún)方式多路復用連接到放大器輸入端。通常而言，輪詢(xún)頻率遠大于目標信號的帶寬。當多路復用器從一個(gè)傳感器切換到另一個(gè)傳感器時(shí)，放大器輸入端經(jīng)歷的電壓變化是未知的，因此設計必須考慮最差情況——滿(mǎn)量程電壓躍遷。放大器必須能夠在所分配的切換時(shí)間內從該滿(mǎn)量程躍遷完成建立，該建立時(shí)間還必須短于A(yíng)DC采集信號所需的建立時(shí)間。
在AD8475與ADC輸入端之間，建議使用一個(gè)抗混疊濾波器(AAF)，以便對提供給ADC輸入端的信號和噪聲帶寬進(jìn)行限制，防止不需要的混疊效應，并提高系統的信噪比。此外，AAF能夠吸收一些ADC輸入瞬變電流，因此該濾波器也能在放大器與ADC的開(kāi)關(guān)電容輸入端之間提供某種隔離。AAF通常利用簡(jiǎn)單的RC網(wǎng)絡(luò )實(shí)現，如圖1中所示。濾波器帶寬通過(guò)下式計算：
許多情況下，該濾波器的R和C值根據經(jīng)驗進(jìn)行優(yōu)化，以便為ADC提供必需的帶寬、建立時(shí)間和驅動(dòng)能力。如需具體建議，請參閱ADC數據手冊。

結束語(yǔ)

AD8475與AD825x系列PGIA相結合，可實(shí)現一種簡(jiǎn)單靈活、高性能、多功能的模擬前端。針對信號放大和衰減處理，該模擬前端可以提供多種可編程的增益組合，從而優(yōu)化不同的測量電壓范圍。AD825x的性能和可編程能力非常適合多路復用型測量系統，AD8475則能提供出色的接口來(lái)連接精密模數轉換器。兩種放大器協(xié)調工作以保持傳感器信號的完整性，為工業(yè)測量系統提供一個(gè)高性能模擬前端。
有關(guān)AD8475用作精密逐次逼近型ADC驅動(dòng)器的更多信息，請參閱電路筆記CN-0180：用于工業(yè)級信號的精密、低功耗、單電源、全集成差分ADC驅動(dòng)器。
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