使用單個(gè)ADC驅(qū)動(dòng)器的8信道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
發(fā)布時(shí)間:2019-11-29 來源:Jakub Szymczak 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】影響數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的主要因素包括:速度、精度、功耗、封裝尺寸和元件成本,其中哪些會(huì)成為關(guān)鍵因素取決于應(yīng)用場(chǎng)合。本文介紹如何使用單個(gè)運(yùn)算放大器來驅(qū)動(dòng) 8 信道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的 ADC,從而減少整個(gè)系統(tǒng)的成本和尺寸。
AD7329 八信道、12 位加符號(hào)位、1 MSPS ADC 擁有真正的雙極輸入以及四個(gè)可獨(dú)立編程、可通過軟件選擇的輸入范圍:±4×VREF、±2×VREF、±VREF 和 0-to-4×VREF。它采用靈活的設(shè)計(jì),經(jīng)配置后可以滿足各種各樣的應(yīng)用需求。如圖 1 所示,AD7329 由 8 信道多路復(fù)用器以及隨后的采樣保持和逐次逼近 ADC、信道序列器、2.5 V 基準(zhǔn)電壓源和 SPI 兼容接口組成。
圖 1. AD7329 功能框圖
模擬輸入信道通過多路復(fù)用器路由至 MUXOUT+ 和 MUXOUT– 引腳。ADCIN+ 和 ADCIN– 引腳連接到采樣保持輸入開關(guān) (R1) 和采樣電容器 (C2),如圖 2 所示。需要注意的是,輸入源必須提供所需的電流以驅(qū)動(dòng) ADC 輸入,并在 ADC 的 300 ns 采樣時(shí)間內(nèi)建立所需的精度。當(dāng)采樣保持開關(guān)從“保持”變?yōu)?ldquo;采樣”時(shí),ADC 產(chǎn)生的瞬時(shí)反沖會(huì)影響輸入源。在以最高采樣速率運(yùn)行的應(yīng)用中,可能需要一個(gè)輸入緩沖放大器來驅(qū)動(dòng) ADC,從而將輸入源與采樣保持開關(guān)隔離開來。
圖 2. AD7329 模擬輸入結(jié)構(gòu)—單端模式
AD7329 的設(shè)計(jì)非常靈活,允許在 MUXOUT+ 和 ADCIN+ 引腳之間放置一個(gè)運(yùn)算放大器。在圖 3 中,超低噪聲、超低失真的 AD797 運(yùn)算放大器將輸入源與 AD7329 的輸入結(jié)構(gòu)隔離開來,增加了輸入阻抗并減小了驅(qū)動(dòng) ADC 所需的電流。此配置還允許單個(gè)運(yùn)算放大器以最大的采樣頻率驅(qū)動(dòng)八個(gè)模擬輸入信道,因此減少了元件數(shù)量、板面積和系統(tǒng)成本。
圖 3. MUXOUT 和 ADCIN 之間的緩沖器增加了輸入阻抗
通過配置運(yùn)算放大器以實(shí)現(xiàn)增益,如圖 4 所示,使得 AD7329 能夠適應(yīng)毫伏范圍內(nèi)的信號(hào),同時(shí)保持出色的性能。微弱信號(hào)由 AD797 放大,并將經(jīng)過放大的信號(hào)應(yīng)用于 ADCIN+。為了實(shí)現(xiàn)最佳性能,可以選擇增益,以便滿度輸入信號(hào)使用 ADC 的完整動(dòng)態(tài)范圍。
圖 4. MUXOUT 和 ADCIN 之間的增益級(jí)有利于毫伏輸入
表 1 顯示了在 ±10 V 范圍內(nèi)獲得的性能和增益(采用 10 kHz 輸入和 1 MSPS 采樣速率)。值得注意的是,在增益為 1000 時(shí),轉(zhuǎn)換器還可以實(shí)現(xiàn)大于 11 的有效位數(shù) (ENOB) ,從而實(shí)現(xiàn)與 21 位 ADC 相當(dāng)?shù)膭?dòng)態(tài)范圍。此外,圖 3 中所示配置的所有優(yōu)勢(shì)也適用于此應(yīng)用場(chǎng)合。
表 1. AC 性能和增益
某些應(yīng)用場(chǎng)合要求更改增益以適應(yīng)具有不同信號(hào)幅度的輸入信道。在這些情況下,可以采用 AD8250、AD8251、AD8253 等可編程增益儀表放大器 (PGIA) 來取代運(yùn)算放大器。
參考電路
AN-0972,AD7329 如何幫助降低成本
推薦閱讀:
特別推薦
- X-CUBE-STL:支持更多STM32, 揭開功能安全的神秘面紗
- 大聯(lián)大世平集團(tuán)的駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)(DMS)方案榮獲第六屆“金輯獎(jiǎng)之最佳技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用”獎(jiǎng)
- 貿(mào)澤推出針對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施和智慧城市的工程技術(shù)資源中心
- 大普技術(shù)自主可控、高精度、小型化TCXO——對(duì)講機(jī)應(yīng)用
- Melexis創(chuàng)新推出集成喚醒功能的汽車制動(dòng)踏板位置傳感器芯片方案
- Vishay推出的新款高能浪涌限流PTC熱敏電阻,可提高有源充放電電路性能
- 美芯晟推出支持ALS和Flicker的小尺寸閃爍光傳感器芯片
技術(shù)文章更多>>
- 車用開關(guān)電源的開關(guān)頻率定多高才不影響EMC?
- 貿(mào)澤推出針對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施和智慧城市的工程技術(shù)資源中心
- “扒開”超級(jí)電容的“外衣”,看看超級(jí)電容“超級(jí)”在哪兒
- DigiKey 誠(chéng)邀各位參會(huì)者蒞臨SPS 2024?展會(huì)參觀交流,體驗(yàn)最新自動(dòng)化產(chǎn)品
- 提前圍觀第104屆中國(guó)電子展高端元器件展區(qū)
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
Cirrus Logic
CNR
CPU
CPU使用率高
Cree
DC/AC電源模塊
dc/dc
DC/DC電源模塊
DDR2
DDR3
DIY
DRAM
DSP
DSP
D-SUB連接器
DVI連接器
EEPROM
Element14
EMC
EMI
EMI濾波器
Energy Micro
EPB
ept
ESC
ESD
ESD保護(hù)
ESD保護(hù)器件
ESD器件
Eurotect