日韩欧美自拍在线观看-欧美精品在线看片一区二区-高清性视频一区二区播放-欧美日韩女优制服另类-国产精品久久久久久av蜜臀-成人在线黄色av网站-肥臀熟妇一区二区三区-亚洲视频在线播放老色-在线成人激情自拍视频

降低高分辨率ADC成本的好處

出處:hotpower 發(fā)布于:2011-08-25 20:06:34

  ADC,Analog-to-Digital Converter的縮寫,指模/數(shù)轉(zhuǎn)換器或者模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器。真實(shí)世界的模擬信號(hào),例如溫度、壓力、聲音或者圖像等,需要轉(zhuǎn)換成更容易儲(chǔ)存、處理和發(fā)射的數(shù)字形式。模/數(shù)轉(zhuǎn)換器可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能,在各種不同的產(chǎn)品中都可以找到它的身影。

     高分辨率ADC成本大幅降低為設(shè)計(jì)人員帶來諸多好處,當(dāng)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行工業(yè)和數(shù)據(jù)采集項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí),很可能會(huì)遇到以下這些模數(shù)轉(zhuǎn)換問題:

  對(duì)極動(dòng)態(tài)范圍">寬動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)的輸入信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理,例如環(huán)境聲壓計(jì)要能在60至80dB范圍內(nèi)檢測(cè)信號(hào)。

  適應(yīng)不同來源且信號(hào)范圍截然不同的信號(hào)。

  解析某一確定值的上下微小變化,旨在擴(kuò)展以該點(diǎn)為中心的范圍。

  如果使用相對(duì)低分辨率的ADC,如10位有效分辨率,高電平信號(hào)的分辨率可能接近10位。然而,對(duì)于低電平信號(hào),如果小于滿量程的10%,其有效分辨率可能不超過6或7位。因此在很多情況下,對(duì)于只有1%的傳感器來說,等效為0.1%的10位分辨率足夠了。然而,對(duì)于更低電平信號(hào),有效分辨率可能小于1%。

  一、設(shè)計(jì)問題的解決之道

  這些設(shè)計(jì)問題有很多解決方法,以下主要列出三種:

  1.   在相對(duì)較低分辨率ADC之前連接可編程增益放大器(PGA)。
  2.   將輸入信號(hào)加在ADC之前連接的緩沖放大器。
  3.   使用高分辨率ADC。

 二、下面逐一評(píng)估這些方法。

  PGA法

   PGA:包含單個(gè)服務(wù)器進(jìn)程或單個(gè)后臺(tái)進(jìn)程的數(shù)據(jù)和控制信息,與幾個(gè)進(jìn)程共享的SGA 正相反,PGA 是只被一個(gè)進(jìn)程使用的區(qū)域,PGA 在創(chuàng)建進(jìn)程時(shí)分配,在終止進(jìn)程時(shí)回收?!?/FONT>

     歷史上,PGA方法曾經(jīng)非常流行,因?yàn)榕c較低成本ADC配對(duì)使用時(shí),它比高分辨率ADC更具成本優(yōu)勢(shì)。此方法特別適用于輸入信號(hào)接近0V但具有較寬動(dòng)態(tài)范圍的情況。

圖1是集成PGA的ADC原理示意圖

  這類似于過程控制系統(tǒng),需要監(jiān)控具有不同信號(hào)范圍的各種傳感器信號(hào),例如聲壓計(jì)。如果對(duì)較寬動(dòng)態(tài)范圍的信號(hào)進(jìn)行增益范圍調(diào)整,所產(chǎn)生的關(guān)鍵誤差是“交越不匹配”。

  這意味著當(dāng)PGA切換到不同的增益值時(shí),數(shù)字輸出可能在那個(gè)點(diǎn)發(fā)生上下跳變。因此,在每都必須小心匹配增益來降低這種影響。從不同信號(hào)源中復(fù)用信號(hào)時(shí),這個(gè)問題并不重要。然而,這與系統(tǒng)是否針對(duì)每個(gè)信號(hào)設(shè)計(jì)固定增益有關(guān),如圖2所示,或者對(duì)于較寬范圍信號(hào)輸入進(jìn)行動(dòng)態(tài)增益切換。

  三、增益范圍調(diào)整方法會(huì)產(chǎn)生以下問題:

  雖然可驅(qū)動(dòng)一個(gè)12位ADC,但如果在其前放置一個(gè)增益為27 = 128的放大器,則放大器的有效輸入噪聲和失調(diào)電壓必須為18位。對(duì)于采用固定增益運(yùn)算放大器,這會(huì)有問題,而采用PGA切換時(shí),問題可能還會(huì)更嚴(yán)重。這樣,將要求從ADC轉(zhuǎn)移到PGA,卻沒有帶來任何好處。

  圖2. 具有獨(dú)立外部緩沖放大器的ADC原理示意圖

  在進(jìn)行增益切換時(shí),必須先對(duì)信號(hào)有所了解??墒褂肁DC的超量程輸出,并配合軟件,或者通過比較器來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。這個(gè)過程很麻煩,而且切換時(shí)間也會(huì)是個(gè)問題。(也許您還記得古老的增益范圍調(diào)整DVM,在改變范圍時(shí)它的速度有多慢?。?/FONT>

  可以對(duì)增益為128的精密低噪聲運(yùn)算放大器進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析:計(jì)算有效輸出噪聲和失調(diào)電壓,并與低分辨率ADC的有效位(LSB)進(jìn)行比較。然而,在高增益模式下,運(yùn)算放大器的線性度會(huì)是個(gè)問題。

  用分立器件設(shè)計(jì)PGA的相關(guān)信息見參考文獻(xiàn)1。

  1.多緩沖放大器方法

  如果傳感器或者信號(hào)源與內(nèi)置ADC的數(shù)據(jù)采集單元有一定距離,可以使用多緩沖放大器方法(見圖2)。

  2.單個(gè)高分辨率ADC

  單個(gè)高分辨率ADC的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單(見圖3)。如果使用16位ADC,對(duì)于較小動(dòng)態(tài)范圍的信號(hào),丟失3、4或5位會(huì)使該信號(hào)的有效分辨率降至11至14位。然而,對(duì)于大多數(shù)傳感器來說此足夠了,因?yàn)锳DC的相當(dāng)于0.05%或更佳。

  由于這些器件的價(jià)格近已降到5美元或更低,因此成本將不再是需要考慮的因素。如果需要更高的有效分辨率,或者需要適應(yīng)更寬的動(dòng)態(tài)范圍,可以使用18至24位的ADC,仍然能提供性價(jià)比較高也更簡(jiǎn)單的系統(tǒng)。

圖3. 單個(gè)高分辨率ADC的原理示意圖

  圖3. 單個(gè)高分辨率ADC的原理示意圖

  需解析0點(diǎn)附近某個(gè)信號(hào)值的微小變化時(shí),顯然應(yīng)選擇使用高分辨率ADC。這也是利用數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)補(bǔ)償大多數(shù)信號(hào)的替代方案。在有些情況下,這仍然是一種可行的選擇。目前適合增益范圍調(diào)整方法的一款較流行PGA是AD8250(如下)。表1列出了一些ADC。

表1. 一些選定的ADC

  AD8250

    腳號(hào):引腳代碼 AD8250

  引腳功能:備注 1 -IN 反相位輸入

  1.該集成塊為:MSOPIO腳封裝。

  2.主要用途:數(shù)字可設(shè)置增益儀表 ’放大器,具有較高 ·的和帶寬以及。先進(jìn)的工業(yè)和儀表儀器應(yīng)用所需要的速度和精密度。

  3.內(nèi)部框 2 DGND 地 3 -VS 負(fù)電源。

  4.AO 增益調(diào)整。

  5.A1 增益調(diào)整。

  6.WR 寫使能。

  7.VOUT 輸出。

  8.+VS 正電源。

  9.VREF 基準(zhǔn)電壓。

  10.+IN 同相位輸入。

 


  

參考文獻(xiàn):

[1]. SGA  datasheet http://www.hbjingang.com/datasheet/SGA+_2438512.html.
[2]. AD8250 datasheet http://www.hbjingang.com/datasheet/AD8250_1133787.html.


關(guān)鍵詞:ADC

版權(quán)與免責(zé)聲明

凡本網(wǎng)注明“出處:維庫電子市場(chǎng)網(wǎng)”的所有作品,版權(quán)均屬于維庫電子市場(chǎng)網(wǎng),轉(zhuǎn)載請(qǐng)必須注明維庫電子市場(chǎng)網(wǎng),http://www.hbjingang.com,違反者本網(wǎng)將追究相關(guān)法律責(zé)任。

本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它出處的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)或證實(shí)其內(nèi)容的真實(shí)性,不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí),必須保留本網(wǎng)注明的作品出處,并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。

如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題,請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。

廣告
OEM清單文件: OEM清單文件
*公司名:
*聯(lián)系人:
*手機(jī)號(hào)碼:
QQ:
有效期:

掃碼下載APP,
一鍵連接廣大的電子世界。

在線人工客服

買家服務(wù):
賣家服務(wù):
技術(shù)客服:

0571-85317607

網(wǎng)站技術(shù)支持

13606545031

客服在線時(shí)間周一至周五
9:00-17:30

關(guān)注官方微信號(hào),
第一時(shí)間獲取資訊。

建議反饋

聯(lián)系人:

聯(lián)系方式:

按住滑塊,拖拽到最右邊
>>
感謝您向阿庫提出的寶貴意見,您的參與是維庫提升服務(wù)的動(dòng)力!意見一經(jīng)采納,將有感恩紅包奉上哦!