國芯思辰 芯熾3通道24位ADC SC3794（兼容AD7793）熱電偶測量應用

芯熾SC3794是適合高精度測量應用的低功耗、低噪聲、完整模擬前端，內置一個低噪聲24位ΣΔ型ADC，其中含有3個差分模擬輸入，還集成了片內低噪聲儀表放大器，因而可直接輸入小信號。

SC3794還內置基準電壓源、時鐘和激勵電流，從而大大簡化了熱電偶系統(tǒng)設計。下圖所示電路是一個基于24位Σ-Δ型ADC SC3794的熱電偶測量系統(tǒng)：

利用SC3794進行熱電偶測量

SC3794的功耗僅350μA，因而適合低功耗應用，例如整個發(fā)送器的功耗必須低于4mA的智能發(fā)送器等。SC3794還具有關斷選項，在這種模式下，整個ADC及其輔助功能均關斷，器件的功耗降至1μA。

SC3794提供一種集成式熱電偶解決方案，可以直接與熱電偶接口。冷結補償由一個熱敏電阻和一個精密電阻提供。該電路只需要這些外部元件來執(zhí)行冷結測量，以及一些簡單的R-C濾波器來滿足電磁兼容性（EMC）要求。

SC3794完整熱電偶測量系統(tǒng)電路描述

測試電路不包括線性化功能，因此，本電路的有用測量范圍是0℃到+60℃。在該溫度范圍內，熱電偶產生0mV至2.4mV的電壓。內部1.17V基準電壓用于熱電偶轉換。因此，SC3794的增益配置為128。

SC3794采用單電源供電，熱電偶產生的信號必須被偏置到地以上，從而處于該ADC支持的范圍。對于128倍的增益，模擬輸入端的電壓必須在GND+ 300mV至AVDD–1.1V范圍內。

SC3794片上集成的偏置電壓發(fā)生器偏置熱電偶信號，使其共模電壓為AVDD/2，確保以相當大的裕量滿足輸入電壓限值要求。

SC3794的1mA激勵電流用于為熱敏電阻和2kΩ精密電阻供電?；鶞孰妷豪迷?kΩ外部精密電阻產生。這種架構提供一種比率式配置，激勵電流用于為熱敏電阻供電，并產生基準電壓。因此，激勵電流值的偏差不會改變系統(tǒng)的精度。

SC3794以16.7Hz的輸出數(shù)據(jù)速率工作。每讀取10個熱電偶轉換結果，就讀取1個熱敏電阻轉換結果。

SC3794的轉換結果由模擬微控制器處理，所得的溫度顯示在LCD顯示器上。

采用SC3794的完整熱電偶測量系統(tǒng)

綜上，該熱電偶設計采用6V（2節(jié)3V鋰電池）電池供電。一個二極管將6V電壓降至適合SC3794和模擬微控制器的電平。模擬微控制器電源與SC3794電源之間有一個RC濾波器，用以降低進入SC3794的電源數(shù)字噪聲。

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