24位4.7Hz、4通道模擬數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)電路圖

　　電路功能與優(yōu)勢

　　圖1所示電路是一種靈活的信號調(diào)理電路，用于處理寬動態(tài)范圍（從幾mV p-p到20 V p-p）的信號。該電路利用高分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）的內(nèi)部可編程增益放大器（PGA）來提供必要的調(diào)理和電平轉(zhuǎn)換并實現(xiàn)動態(tài)范圍。

　　在過程控制和工業(yè)自動化應(yīng)用中，±10 V滿量程信號非常常見；然而，有些情況下，信號可能小到只有幾mV。用現(xiàn)代低壓ADC處理±10 V信號時，必須進(jìn)行衰減和電平轉(zhuǎn)換。但是，對小信號而言，需要放大才能利用ADC的動態(tài)范圍。因此，在輸入信號的變化范圍較大時，需要使用帶可編程增益功能的電路。

　　此外，小信號可能具有較大的共模電壓擺幅；因此需要較高的共模抑制（CMR）性能。在某些源阻抗較大的應(yīng)用中，模擬前端輸入電路也需要具有高阻抗。

　　圖1. 適合寬工業(yè)范圍信號調(diào)理的靈活模擬前端電路

　　圖1所示電路解決了所有這些難題，并提供了可編程增益、高CMR和高輸入阻抗。輸入信號經(jīng)過4通道ADG1409 多路復(fù)用器進(jìn)入 AD8226低成本、寬輸入范圍儀表放大器。AD8226低成本、寬輸入范圍儀表放大器。AD8226提供高達(dá)80dB的高共模抑制（CMR）和非常高的輸入阻抗（差模800ΩM和共模400ΩM）。寬輸入范圍和軌到軌輸出使得AD8226可以充分利用供電軌。

　　AD8475是一款全差分衰減放大器，集成精密增益電阻，可提供精密衰減（G=0.4或G=0.8）、共模電平轉(zhuǎn)換及單端差分轉(zhuǎn)換功能。AD8475是一種易于使用、完全集成的精密增益模塊，采用單電源供電時，最高可處理±10 V的信號電平。因此，AD8475適用于衰減來自AD8226且最高20Vp-p的信號，同時維持高CMR性能并提供差分輸出來驅(qū)動差分輸入ADC。

　　AD7192是一款內(nèi)置PGA的24位Σ-Δ型ADC。片內(nèi)低噪聲增益級（G = 1、8、16、32、64或128）意味著可直接向該ADC輸入小信號。

　　結(jié)合上述器件，對幅度會變化的信號而言，該電路可以提供非常好的性能且易于配置。該電路適合工業(yè)自動化、過程控制、儀器儀表和醫(yī)療設(shè)備應(yīng)用。