Σ-Δ ADC应用笔记
加入技术交流群
可以利用类似方法进行差分输入设计。
为保持高精度电阻分压比和正确的旁路特性，应选取低温度系数、精度为1%甚至更好的金属薄膜电阻。电容应选取高精度陶瓷电容或薄膜电容。最好选择信誉较好的供应商购买这些元件，例如Panasonic®、Rohm®、Vishay®、Kemet®和AVX®等。
MAX11040EVKIT提供了一个全功能、8通道DAS系统，评估板能够帮助设计人员加快产品的开发进程，例如，验证图2中所推荐的原理图方案。
图3. 基于MAX11040EVKIT的开发系统框图，需要两个精密仪表对测量通道进行适当校准。测量结果可以通过USB发送到PC机，然后转换成Excel®文件作进一步处理。
函数发生器产生的±5V信号连接到MAX11040的通道2，而另一函数发生器产生的±10V信号连接到MAX11040的输入通道1。电阻分压网络R1/R2和R3/R4对±5V或±10V输入进行相应的调整，使其接近ADC的满量程范围(FSR = ±2.2VP-P)。
电阻分压网络R1和R2的取值以及旁路电容C1和C2的取值如表2所示，均由式1计算得到，接近最佳的输入动态范围(约±2.10VP-P)。该动态范围限制在0.05%相当高的精度范围，非常适合MAX11040。有关精度指标的详细信息，请参考MAX11040数据资料。
表2. 图3中的电阻和旁路电容计算
| VTR ±VP-P | RTR (Ω) | R1 (Ω) | R2 (Ω) | RIN (Ω) | C3 (µF) | f (Hz) | VIN ±VP-P | VADC (VRMS) | Calibration factor-KCAL | Calibration factor error (%) |
| Calculations for nominal VTR and standard components (nominal) values | ||||||||||
| 10 | 50 | 3320 | 909 | 130000 | 0.1 | 50 | 2.11268 | 1.4939 | 4.73301 | 0.70 |
| 5 | 50 | 2490 | 1820 | 130000 | 0.1 | 50 | 2.07026 | 1.46395 | 2.41516 | 0.99 |
| Measured values for VTR, VIN, VINRMS with real components values and tolerances used in the experiment | ||||||||||
| 9.863 | 50 ± 10% | 3320 ± 1% | 909 ± 1% | 130000 ± 15% | 0.1 ± 10% | 50 | 2.09872 | 1.483899 | 4.699912 | 0 |
| 4.932 | 50 ± 10% | 2490 ± 1% | 1820 ± 1% | 130000 ± 15% | 0.1 ± 10% | 50 | 2.06151 | 1.45833 | 2.3914 | 0 |
| 0 | 50 ± 10% | 2490 ± 1% | 1820 ± 1% | 130000 ± 15% | 0.1 ± 10% | 50 | 0 | 0.00048 | NA | NA |
表2列出的计算值均来自式1的计算结果和图3定义的精确测量。表格顶部给出了式1在标称输入电压下的理论计算结果，选择标准的分立元件。表2底部给出了演示系统中实际测量的元件值以及测试误差，同时还给出了用于FSR校准和计算得到的KCAL系数，计算公式如下：
校准系数KCAL按照式2计算： 本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/168373.htm
KCAL = VTRMAX/(VADCMAX - VADC0) (式2)
式中：
VTRMAX是输入最大值，分别代表±5V或±10V输入信号。
VADCMAX是测量、处理后的ADC值，MAX11040评估板设置与图3相同，输入信号设置为VTRMAX。
VADC0是测量、处理后的ADC值，MAX11040评估板设置与图3相同，输入信号设置为VIN = 0 (系统零失调测量)。
KCAL (本实验中)是针对特别通道的校准系数，根据VADC计算输入信号VTR。
KCAL误差计算显示只基于标称值的KCAL“理论值”可能与基于实际测量值计算的KCAL之间存在1%左右的误差。
评论