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有效吸收电流峰值和噪声的一款简单解决方案

在系统中使用8到14位模数转换器(ADC) 理解转换器的电压参考通路非常重要。图片 1 显示为一个适应 ADC 参考输入动态电路。图中,电压参考芯片为转换过程和电容 CL1.提供电压基底 (voltage-foundation),旨在吸收 ADC 内部参考电路,电流峰值滤波器参考噪声。在本电路中,平衡内部电压参考放大器的稳定性不仅非常重要,而且非常重要。

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图 1 在参考和 ADC 低通滤波器之间安装8 至 14 串联电压参考电路

使用该电路解决噪声问题时,ADC 传输函数(方程式 1)表示电压参考噪声。

使用一款简单的解决方案吸收电流峰值和噪声 (方程式 1)

公式中,VIN为ADC输入电压,N为ADC位数,而VREF为ADC参考电压。VREF变量包括所有与参考芯片相关的误差,如精度、温度变化、噪声等。在任何情况下,参考误差都会变成 ADC 系统增益误差的一部分。


可以使用系统处理器或控制器校准这些误差中的大部分。如果你在 ADC 如果将负满量程测量到正满量程,您将在这些误差中看到增益误差,这与转换器的输入电压有关。您无法使用处理器或控制器校准的误差是噪声。在 2 中,您可以看到转换器输出端的参考噪声随模拟输入电压而增加。

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图 2 电压参考和 ADC 噪声对转换器输出代码的影响

大多数电压参考数据表都是 0.1到10Hz输出电压噪声规范的频率范围。一些制造商提供电压参考输出噪声密度规范。该规范通常用于宽频带区域噪声,如10kHz 噪声密度等。无论制造商如何规定其参考噪声,安装低通滤波器都可以降低参考输出的总噪声。您可以使用电容器电容器的等效串联电阻(ESR)设计这种滤波器(见图 1)。

图1 显示了我们想象中配备8到14位转换器的参考系统的完整电路图。该系统的电压参考精度非常重要,但可以使用任何硬件或软件来校准初始误差。另一方面,吸收ADC参考引脚上的电流峰值,同时消除或降低参考噪声,需要一定程度的特性描述和硬件滤波技巧。

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