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用于数据采集的超高性能差分输出可编程增益仪表放大器

作者:时间:2011-12-06来源:网络收藏
  • 建立时间:对于10 V输出电压跃迁,AD8250的0.001%(16位)建立时间为615 ns。
  • 压摆率:的压摆率在20 V/µs到30 V/µs之间,具体取决于增益设置。的压摆率为50 V/µs,因此系统受限于AD825x的压摆率。
  • 抗混叠滤波器(AAF)截止频率:该滤波器由用户定义,用于限制ADC输入端的信号带宽,防止混叠,并提高信号链的信噪比(详情参阅放大器和ADC的数据手册)。
  • ADC采样速率:可以驱动最高4 MSPS的18位分辨率转换器。
许多和过程控制系统需要测量压力、温度和其它低频输入信号,因此前端放大器的直流精度和温度稳定性对于系统性能至关重要。许多应用使用多个传感器,这些传感器以轮询方式多路复用连接到放大器输入端。通常而言,轮询频率远大于目标信号的带宽。当多路复用器从一个传感器切换到另一个传感器时,放大器输入端经历的电压变化是未知的,因此设计必须考虑最差情况——满量程电压跃迁。放大器必须能够在所分配的切换时间内从该满量程跃迁完成建立,该建立时间还必须短于ADC采集信号所需的建立时间。
与ADC输入端之间,建议使用一个抗混叠滤波器(AAF),以便对提供给ADC输入端的信号和噪声带宽进行限制,防止不需要的混叠效应,并提高系统的信噪比。此外,AAF能够吸收一些ADC输入瞬变电流,因此该滤波器也能在放大器与ADC的开关电容输入端之间提供某种隔离。AAF通常利用简单的RC网络实现,如图1中所示。滤波器带宽通过下式计算:
许多情况下,该滤波器的R和C值根据经验进行优化,以便为ADC提供必需的带宽、建立时间和驱动能力。如需具体建议,请参阅ADC数据手册。

结束语

AD8475与AD825x系列PGIA相结合,可实现一种简单灵活、高性能、多功能的模拟前端。针对信号放大和衰减处理,该模拟前端可以提供多种可编程的增益组合,从而优化不同的测量电压范围。AD825x的性能和可编程能力非常适合多路复用型测量系统,AD8475则能提供出色的接口来连接精密模数转换器。两种放大器协调工作以保持传感器信号的完整性,为工业测量系统提供一个高性能模拟前端。
有关AD8475用作精密逐次逼近型ADC驱动器的更多信息,请参阅电路笔记CN-0180用于工业级信号的精密、低功耗、单电源、全集成差分ADC驱动器
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关键词: 数据采集 AD8475 AD825x

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