憑借其高精度和強大的抗噪聲性能,增量累加ADC非常適合直接測量多種類型的傳感器。
但是,輸入采樣電流可能會使高源阻抗或低帶寬微功率信號調理電路不堪重負。
LTC2484增量式累積轉換器系列通過平衡輸入電流解決了這個問題,從而簡化了信號調理電路或消除了對該電路的需求。
增量累加ADC的常見應用是熱敏電阻測量。
圖1顯示了直接測量高達100kΩ熱敏電阻時LTC2484的連接方式。
數據I / O通過標準SPI接口連接,每個輸入的采樣電流大約為:當VREF為5V且兩個輸入都接地時,大約為1.67μA。
圖1:LTC2484連接模式4線SPI接口:4線SPI接口圖2顯示了如何平衡熱敏電阻,以最小化ADC輸入電流。
如果參考電阻器R1和R4完全相等,則輸入電流為零,并且不會發生錯誤。
如果參考電阻的容差為1%,則由于共模電壓的輕微漂移,被測電阻的最大誤差為1.6Ω,這遠遠小于參考電阻本身的1%誤差。
該解決方案不需要放大器,因此非常適合微功率應用。
圖2:中間的傳感器可能需要將傳感器的一端接地以減少拾取的噪聲,或者如果傳感器位于遠端,則可以簡化接線。
如果在沒有緩沖的情況下使用該電路,則不斷變化的共模電壓會在被測電阻中引起3.5kΩ的滿量程誤差。
圖3顯示了如何將具有非常低的功率和非常小的帶寬的運算放大器連接到LTC2484。
對于電源電流為1.5μA的放大器,LT1494具有出色的DC性能規格,最大失調電壓為150μV,開環增益為100,000,但是其2kHz帶寬使該器件不適合驅動傳統的增量累加ADC。
添加一個1kΩ,0.1μF的濾波器可以提供一個電荷庫,該電荷庫提供LTC2484的瞬時采樣電流,從而解決了這個問題,而1kΩ電阻器則將電容性負載與LT1494隔離開來。
請勿嘗試以普通增量累加ADC,因為在圖3所示的電路中,具有與LTC2484系列類似的性能規格的ADC的采樣電流將產生1.4mV失調和0.69mV滿量程。
比例誤差。
LTC2484的平衡輸入電流允許通過在IN端子上放置一個相同的濾波器來輕松消除這些誤差。
圖3:接地的緩沖傳感器圖4:LTC2484演示電路板圖5:LTC2484演示軟件屏幕截圖,失調為微伏,噪聲為600nVRMS