精確的數(shù)據(jù)采集?全是相對的
“聰明的人解決問題,智慧的人避免問題。”— 阿爾伯特·愛因斯坦
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/284114.htm愛因斯坦也許也會愛上模擬設(shè)計(jì),因?yàn)槠渲锌倳婕耙恍┫鄬φ?。例如?a class="contentlabel" href="http://cafeforensic.com/news/listbylabel/label/數(shù)據(jù)采集">數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中,精確度是相對于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器參考電壓的。
當(dāng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 不含內(nèi)部參考時,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)就需要外部電壓參考電路。讓電路板及系統(tǒng)級設(shè)計(jì)人員非??鄲赖氖? 這通常是精確數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)性能不佳的源頭。ADC的轉(zhuǎn)換精度基于這些電路為ADC提供的精確電壓。
好消息是有三個重要組件可幫助優(yōu)化外部參考電路,提高 ADC 性能。它們分別是:電壓參考、參考驅(qū)動器放大器和外部電容器。在選擇這些器件時應(yīng)牢記以下要訣:
1)電壓參考。尋找一款滿足整體功耗需求并具有比 ADC 噪聲底限低的 1/f(閃爍)噪聲的參考。如果主要噪聲源是 ADC 本身之外的因素,這就將直接影響整體設(shè)計(jì)的精度。
2)參考驅(qū)動器放大器。參考輸入 (REF_in) SAR ADC 包含一個電容式開關(guān)網(wǎng)絡(luò),可創(chuàng)建電壓參考的動態(tài)電流需求。這可能需要外部驅(qū)動器放大器來解決 ADC 轉(zhuǎn)換之間的穩(wěn)定性或建立時間問題。
此外,在為應(yīng)用選擇放大器時,還必須在電容負(fù)載驅(qū)動器、噪聲、漂移與功耗中考慮到相互平衡。
3)電容器。即使最好的低噪聲參考,也需要一款濾波器將 RMS 噪聲降至比 ADC 低得多的水平。設(shè)法將噪聲成分控制在 ADC RMS 噪聲的 1/3 以下。
電荷斗 (Cref1) 的大小取決于:1)從 ADC 參考引腳消耗的平均動態(tài)電流;2)ADC 轉(zhuǎn)換之間的固定偏差要求;以及 3)參考驅(qū)動器放大器提供的電流總量。
對于高精確度應(yīng)用而言,該值一般介于 10 至 22μF 之間。
這幾個重要注意事項(xiàng)應(yīng)該會讓愛因斯坦感到自豪,它們可為您的新設(shè)計(jì)帶來一些靈感,并實(shí)現(xiàn)更高的性能。
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