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模數轉換器輸入轉換器

星星科技指導員 ? 來源:ADI ? 作者:ADI ? 2023-01-10 10:26 ? 次閱讀

該電路利用電阻分壓器調節差分輸入,使用穩定的電壓基準對輸入進行失調,使0V至5V輸入范圍的ADC(MAX1402)能夠接受+10.5V至-10.5V的輸入。

許多高精度模數轉換器要求輸入電平在0.0V至5.0V之間。例如,MAX1402(18位多通道Σ-Δ型ADC)測量兩個輸入之間的差值。在典型的單端應用中,它將輸入電壓與固定基準電壓(如2.500V)進行比較:用于ADC在= 0V 數字輸出表示 0V - 2.5V = -2.5V,用于 ADC在= 2.5V,輸出代表2.5V - 2.5V = 0V,對于ADC在= 5V 輸出代表 5V - 2.5V = 2.5V。因此,數字輸出范圍對應于ADC在0V 和 5V 之間的值為 ±2.5V。

圖1電路將10.5V范圍內的輸入信號轉換為MAX1402 ADC (0V至5V)的輸入范圍±。其中兩個ADC通道(在本例中為IN1和IN2)配置為全差分或精密單端測量。電阻分壓器R1和R2對輸入進行縮放,3.28V的穩定電源對輸入進行偏移。因此,當測量輸入接地時,ADC輸入的中心電壓為2.50V。(即,當V時ADC數字輸出為零在= 0V.)精密元件值保持ADC的16位精度。

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圖1.該電路使輸入范圍為0V至5V (單端或差分)的ADC能夠接受±10.5V范圍內的輸入。

將MAX1402配置為差分測量,可以測量IN1和IN2之間的電壓差。這些輸入可接受 ±10.5V 范圍內的任意電壓,內部可編程增益放大器 (PGA) 可用于提高低電平信號的分辨率。例如,增益為4,使ADC能夠以16位分辨率解析±2.625V輸入信號。

要進行單端測量,您可以將輸入配置為兩個獨立的通道,并將它們與連接到IN6的2.50V基準電壓進行比較。或者,為了獲得更高的精度,您可以將ADC配置為差分輸入,其中一個通道充當接地檢測輸入。

電阻分壓器比可以改變以適應不同的輸入范圍,但在產生失調電壓的電路中需要相同的比率。例如,5:1的比率將產生±15.0V的輸入范圍和3.00V的失調電壓。要校準系統,只需記錄輸入接地和已知輸入電壓的輸出值。這兩個值允許您計算每個輸入范圍的失調和增益因子。

審核編輯:郭婷

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