發布日期：2022-07-14 點擊率：20
測量低電平小信號時通常需要可編程增益放大器對信號進行放大,但它會引入誤差并增加系統成本與復雜性。本文介紹一種低噪聲高精度Δ-Σ模數轉換器,它可以直接接在傳感器上,從而簡化了系統設計,并降低整體成本。
數字濾波器不會產生延時,因此轉換器對選擇的速度或外部輸入信道于轉換之間的變化做出反應時不會出現誤差。
RMS)提供2,500萬刻度或在±50mV輸入范圍提供50萬刻度(與感應器偏置/清零電壓無關),具有極低的噪聲,可以無需復雜的可編程增益放大器(PGA)。由于它的準確性(5ppm INL,1ppm偏置,10ppm滿量程,都與輸出速率無關)與靈活的輸入范圍(共模輸入的GND對VCC與VREF無關),極大簡化了模擬前端電路。
輸入抑制
低通濾波器,該濾波器對內部調節器取樣率具有極好的抑制作用。在內部調節器取樣率倍頻處,令人討厭的輸入擾動幾乎沒有衰減就折回到DC部分(即混疊)。Δ-Σ轉換器以輸出速度的倍數對輸入取樣,這個倍數通常稱為過取樣比(OSR)。由于OSR通常很大(≥64),因此數字濾波器可以對輸入噪聲源提供極好的抑制作用,并簡化抗混疊要求。
SAMPLE規定在線路頻率的64至256倍(至)之間,加在輸入端頻率為FSAMPLE的噪聲混疊回到DC端會產生誤差。對于給定的抑制頻率,當OSR增加時,FSAMPLE也會增加,從而降低抗混疊要求。
SAMPLE)固定為,與輸出速度無關。為了改變輸出速度,需要改變內部OSR。當LTC2440運行在時,數字濾波器同時抑制50Hz和60Hz頻率,此時OSR也很高(32,768)。取樣率為時,與傳統運行在較低OSR的轉換器相比,LTC2440可提供更多抑制和更為簡易的抗混疊。
SAMPLE設定在。如果在器件上增加一個外部振蕩器,片上振蕩器就可以忽略。假如外部振蕩器設定為90kHz,內部取樣率就減少為18kHz。當內部取樣率是通常Δ-Σ轉換器的倍數時,它會在60Hz提供大的輸入抑制,LTC2440能夠將頻率抑制降到,這使得低通濾波器要求根本無法達到,需要外部電阻為兆歐級或電容為法拉級。除以上的抑制外,LTC2440前端模擬電路還含有一個斷路器,它可以濾掉甚低頻1/f噪聲及偏置飄移。在上述條件下,LTC2440可以在噪聲很大的環境下精確測量DC電壓。
6個電流值,而與低頻系統噪聲無關。靈活的共模輸入范圍使LTC2440可以將接近VDD的信號進行數字化。
SAMPLE)內穩定下來,不會有誤差,穩定時間由傳感器源阻抗、輸入端外部電容、ADC取樣率以及內部取樣電容大小決定。
DD 以下,由于很多傳感器的輸出都超過這個范圍,因此這些緩沖器都用不到。其他有的制造商試圖通過在一個周期內對緩沖輸出采取部分取樣,然后對剩余部分進行精細取樣的方法解決這個問題,雖然這樣可以使輸入信號接近地,但卻會使放大器偏置和共模抑制產生穩定誤差,造成信號在不同時間和溫度下產生不同的誤差。
電平轉換器和電容。可編程OSR技術不需要改變內部取樣率就可以調節輸出速度,因此輸入穩定特性與轉換速度無關。故而500Ω源阻抗信號可以用到的任何輸出速度進行測量,輸出電平和輸入穩定特性都不會改變。
本文結論
RMS),相當于2,500萬個刻度。通過將一個管腳電平定義為高或低(880Hz或),或在同一管腳輸入5位串行字(10種速度選擇),可對OSR進行編程,偏置、滿量程、積分線性和功耗等都與速度選擇無關,與速度無關的精度及無延時特性使用戶能在轉換過程中調整速度。例如LTC2440可以監控輸出速度的快速移動信號,將它變成慢輸出信號,以便得到低噪聲讀數,這對于監控不穩定輸入、自動量程電路或一般數據采集系統都有很大幫助。
