ADC驅(qū)動器配置方案：如何增加雙極性輸入的增益資料下載

作者：tschmitt，ADI應(yīng)用工程師 本篇文章將討論一種可用來將ADAQ798x與雙極性傳感器和輸入源接口的配置。此類信號在工業(yè)和數(shù)據(jù)采集應(yīng)用中很常見。該配置基于該系列博客討論的將雙極性信號轉(zhuǎn)換成單極性信號以用于集成ADC的同相配置。 同相求和配置 雙極性信號在低電壓(0 V)上下擺動。由于ADAQ798x集成ADC只能轉(zhuǎn)換0 V到VREF的信號，所以針對該ADC，需要將雙極性信號加以直流偏置和適當(dāng)調(diào)整。為了完成這一任務(wù)，以下配置給標(biāo)準(zhǔn)同相配置增加了兩個電阻（R1和R2）。 此配置將輸入信號與一個單獨(dú)的直流電壓求和，以將ADC驅(qū)動器輸出偏置到ADC中間電平輸入(VREF/2)，從而實(shí)現(xiàn)雙極性到單極性的轉(zhuǎn)換?；鶞?zhǔn)電壓(VREF)用作直流電壓常常是可行的，這樣就無需其他電路（反正ADAQ798x總是伴隨一個基準(zhǔn)電壓源?。?。它還能防止VREF偏差給系統(tǒng)增加失調(diào)誤差，因為ADC驅(qū)動器的直流偏置總是VREF的一半。鑒于這些原因，我們將專門討論這種將VREF用作直流“變換”電壓的配置。 此配置的傳遞函數(shù)如下： 與普通同相配置類似，Rf和Rg之比決定從IN 到AMP_OUT的增益，但此比值現(xiàn)在也依賴于vIN的輸入幅度。注意vIN為雙極性，但同相節(jié)點(diǎn)上的電壓為單極性。這意味著，對應(yīng)于vIN的最小值，IN 上的電壓必須為0 V： 由此關(guān)系可得出R1和R2之比： Rf和Rg可利用該配置的傳遞函數(shù)以及vIN為0 V時ADC驅(qū)動器輸出(vAMP_OUT)等于VREF/2的條件來確定。求解Rf和Rg的方程可得： 現(xiàn)在有了R1和R2之比及Rf和Rg之比，但我們還需要挑選特定的值。我們已在該系列博客《增加單極性輸入的增益》中討論了Rf和Rg值的選擇。R1和R2的選擇應(yīng)基于應(yīng)用的噪聲、精度和輸入阻抗要求確定。小電阻會改善噪聲，可降低其與ADC驅(qū)動器輸入偏置電流相互作用所引起的失調(diào)誤差（參見技術(shù)文章和參考電路），但若要提高輸入阻抗并降低基準(zhǔn)源的輸出電流，則需要大電阻。此電路的輸入阻抗為： 注意，對于vIN幅度為±VREF的特殊情況，Rf和Rg之比為0。這種情況下，ADC驅(qū)動器增益為1，意味著省去Rg，Rf可以為0 Ω。 我們來看一個例子：ADAQ7980需要對±1 V輸入信號執(zhí)行雙極性到單極性轉(zhuǎn)換，VREF = 5 V，使用Rf = 2 kΩ。利用上述公式，R2須為R