Jump to content

    
Sign in to follow this  
КОМПЭЛ

Усилительный каскад на буферном инструментальном усилителе для АЦП последовательного приближения на переключаемых конденсаторах

Recommended Posts

Многим уже знаком аналогичный цикл об операционных усилителях. Но АЦП — не менее важная часть сигнального тракта, а секретов и тонкостей в его применении никак не меньше. Приведены конкретные схемотехнические примеры, пошаговые инструкции с формулами, позволяющими адаптировать схему к конкретному проекту. Результаты расчетов дополнительно проверяются в программе SPICE-моделирования. Для каждой схемы рекомендован как минимум один АЦП производства TI.

 

Разработчик может использовать и другие изделия, широкий выбор которых представлен на страницах каталога компании «КОМПЭЛ». От читателя требуется понимание базовых принципов работы АЦП. Авторы обещают обновлять и дополнять статьи цикла.

 

Специалисты «КОМПЭЛ» перевели и опубликовали очередную главу №12 из книги, созданной инженерами компании Texas Instruments (TI) "Усилительный каскад на буферном инструментальном усилителе для АЦП последовательного приближения на переключаемых конденсаторах":
Для работы с дифференциальными датчиками часто используют инструментальные усилители. Они необходимы для того чтобы усилить низковольтный дифференциальный сигнал, прежде чем подавать его на вход АЦП. Главными преимуществами инструментальных усилителей являются: низкое смещение и дрейф, а также минимальный шум. Вместе с тем инструментальные усилители, как правило, обладают относительно низкой нагрузочной способностью и не всегда способны перезаряжать входную емкость быстродействующих АЦП, особенно при использовании высокой частоты дискретизации. В этой статье данная проблема решается с помощью дополнительного широкополосного буфера (см.рисунок). Еще одним преимуществом инструментальных усилителей является их способность работы с высоковольтными входными сигналами до ±15 В. Это оказывается очень удобным для нормирования сигналов до диапазона 0…5 В перед подачей их на низковольтный вход АЦП. К сожалению, в процессе работы схемы могут возникать ситуации, когда выходное напряжение инструментального усилителя будет превышать допустимый входной диапазон буфера 0…5 В. Для защиты от таких перенапряжений могут использоваться встроенные ограничительные диоды ОУ, а для ограничения тока будет достаточно резистора, пример расчета которого приведен в данной статье.

adc12.png.f5144e9554419a480ce539d02f4e8894.png

Рассматриваемая схема подходит для работы не только с мостовыми датчиками, но и с другими типами дифференциальных сенсоров. Она используется в различных приложениях, например, в модулях аналоговых входов, электрокардиографах (ЭКГ), пульсометрах, лабораторном оборудовании и диагностических модулях для железнодорожного транспорта. Стоит отметить, что в предыдущей части уже рассматривалась аналогичная схема, однако в ней отсутствовал буфер.

 

Ознакомиться со статьей и ранее опубликованными главами>>

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this