模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入轉(zhuǎn)換器

該電路利用電阻分壓器調(diào)節(jié)差分輸入，使用穩(wěn)定的電壓基準(zhǔn)對(duì)輸入進(jìn)行失調(diào)，使0V至5V輸入范圍的ADC（MAX1402）能夠接受+10.5V至-10.5V的輸入。

許多高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器要求輸入電平在0.0V至5.0V之間。例如，MAX1402（18位多通道Σ-Δ型ADC）測(cè)量?jī)蓚€(gè)輸入之間的差值。在典型的單端應(yīng)用中，它將輸入電壓與固定基準(zhǔn)電壓（如2.500V）進(jìn)行比較：用于ADC在= 0V 數(shù)字輸出表示 0V - 2.5V = -2.5V，用于 ADC在= 2.5V，輸出代表2.5V - 2.5V = 0V，對(duì)于ADC在= 5V 輸出代表 5V - 2.5V = 2.5V。因此，數(shù)字輸出范圍對(duì)應(yīng)于ADC在0V 和 5V 之間的值為 ±2.5V。

圖1電路將10.5V范圍內(nèi)的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為MAX1402 ADC （0V至5V）的輸入范圍±。其中兩個(gè)ADC通道（在本例中為IN1和IN2）配置為全差分或精密單端測(cè)量。電阻分壓器R1和R2對(duì)輸入進(jìn)行縮放，3.28V的穩(wěn)定電源對(duì)輸入進(jìn)行偏移。因此，當(dāng)測(cè)量輸入接地時(shí)，ADC輸入的中心電壓為2.50V。（即，當(dāng)V時(shí)ADC數(shù)字輸出為零在= 0V.）精密元件值保持ADC的16位精度。

圖1.該電路使輸入范圍為0V至5V （單端或差分）的ADC能夠接受±10.5V范圍內(nèi)的輸入。

將MAX1402配置為差分測(cè)量，可以測(cè)量IN1和IN2之間的電壓差。這些輸入可接受 ±10.5V 范圍內(nèi)的任意電壓，內(nèi)部可編程增益放大器 （PGA） 可用于提高低電平信號(hào)的分辨率。例如，增益為4，使ADC能夠以16位分辨率解析±2.625V輸入信號(hào)。

要進(jìn)行單端測(cè)量，您可以將輸入配置為兩個(gè)獨(dú)立的通道，并將它們與連接到IN6的2.50V基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較。或者，為了獲得更高的精度，您可以將ADC配置為差分輸入，其中一個(gè)通道充當(dāng)接地檢測(cè)輸入。

電阻分壓器比可以改變以適應(yīng)不同的輸入范圍，但在產(chǎn)生失調(diào)電壓的電路中需要相同的比率。例如，5：1的比率將產(chǎn)生±15.0V的輸入范圍和3.00V的失調(diào)電壓。要校準(zhǔn)系統(tǒng)，只需記錄輸入接地和已知輸入電壓的輸出值。這兩個(gè)值允許您計(jì)算每個(gè)輸入范圍的失調(diào)和增益因子。

審核編輯：郭婷