PDF《真正的轨至轨、高输入阻抗 ADC 简化了精准测量》

广告引言 对於一个精准的模数转换器,高输入阻抗和宽输入 围是人们非常期望的两个特点,而LTC?2449增量累加 (?∑)ADC就兼具了这些特点.

只需少量的外部元件, LTC2449就能够形成一个具有非常高输入阻抗和宽输 入围(延伸至电源轨以外300mV)的出色测量系统. 设计师可以为了提高转换速率而牺牲 LTC2449 的200nV 分辨率,然而在其他方面,LTC2449 所需的性 能折衷却极少(或根本没有).它同时实现了1ppm的线 性度 (图2)、200nV 的输入分辨率和一个 5V 的输入 围.可使用

10 种滤波器过采样比,从而提供了从每秒 6.8 个采样到每秒

3500 个采样的数俾.在6.8sps 模式中,50Hz和60Hz的正常模式抑制优於87dB.在 各种速度条件下,所有的DC规格均得以保持 CCC 仅 分辨率发生变化.这种持久稳固的高性能简化了富有 挑战性应用的设计,例如:6 位伏特计、传感器接口和 工业控制.此外,LTC2449数字接口和定时也极为简 真正的轨至轨、高输入阻抗 ADC 简化了精准测量 设计要点

400 Mark Thoren 01/07/400 单,而且,其无延迟架构消除了在扫描多个输入通道 时对滤波器稳定特性的担忧. 解决常见的问题 LTC2449的一项独特的特征是模拟输入被传送至 MUXOUT 引脚,而且,一个外部缓冲器把这些信号 与开关电容器ADC输入隔离开来(见图1).该外部缓 冲器产生了通过多工器并返回模拟输入的高阻抗.与 集成缓冲器相比,这种做法具有明显的优点,因为模 拟输入是真正的"轨至轨"(且略有超出),并具有合 适的缓冲器电源电压. LTC6241 是一款具有 1pA 偏置电流和非凡 DC 规格的 精准 CMOS 放大器.其最大失调为 125?V,开环增 益为

160 万 (典型值).虽然在该应用中失调并不重要 (因为它被 LTC2449 的多工器开关方法所消除),但高 、LT、LTC 和LTM 是凌力尔特公司的注册商标.所有其他商标均为其各 自拥有者的产权. 图1:温度检测应用实例 C SPI INTERFACE SDI SCK SDO CS BUSY EXT Fo 7.5V C2.5V 在 各种速度条件下,所有的 DC 规格均得以保持 轨,因此,采用了一个 LT3472 升压/负输出转换稳压 器从 5V 电源产生 -2.5V 和7.5V 运算放大器电源 (如图

3 所示).该稳压器可为多个放大器和其他确实需要 摆动至电源轨的电路提供足够的电流.此外,LT3472 的1.1MHz 开关频率接近於 LTC2449 数字滤波器阻带 的中部.当采用内部转换时钟时,该阻带的中心为 900kHz,并且与所选的速度模式无关. 应用 如图

1 所示,LTC2449 一般与热电偶和 RTD 一起使 用.如果热电偶的温度低於从热电偶至 PCB 铜印制 线的"冷结点"连接的温度,则热电偶输出产生非 常小的变化 (每°C 几十微伏),而且输出将为负值. RTD 是通过对 RTD 两端的电压与一个基准电阻器两 端的电压进行比较来测量的.这提供了一种非常精 准的电阻比较,而且,它不需要使用一个精准的电 流源.把传感器接地(如图所示)提供了上佳的第一道 防线以减少噪声捡拾;

然而,ADC 必须适应非常接 近或稍微超出电源轨的输入信号.LTC2449可完美地 处理这些信号. 结论 LTC2449解决了设计师试图在苛刻应用中使用?∑ADC 时所遇到的诸多问题.高阻抗、轨至轨输入和一个简 单的串行接口使硬件和软件设计均得以简化. 47?F 2.2?F 0.1?F 47?F SWP FBP SSP SSN VPOS SWN FBN DN VIN (V) -5 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5

0 0.5

1 1.5

2 2.5 -4 -3 -2 -1