ZHCACG9A june 2018 – march 2023 ADS1120 , ADS112C04 , ADS112U04 , ADS1147 , ADS1148 , ADS114S06 , ADS114S06B , ADS114S08 , ADS114S08B , ADS1220 , ADS122C04 , ADS122U04 , ADS1247 , ADS1248 , ADS124S06 , ADS124S08 , ADS125H02 , ADS1260 , ADS1261 , ADS1262 , ADS1263
IDAC 電流源驅(qū)動(dòng) RTD、RREF 和 RBIAS。與節(jié) 2.1中的兩線 RTD 設(shè)計(jì)類似,相同的電流驅(qū)動(dòng) RTD 和 RREF,從而創(chuàng)建比例式測量,以便將 ADC 輸出計(jì)算為 RTD 電阻與基準(zhǔn)電阻之比。
但是,在高側(cè)基準(zhǔn)應(yīng)用中,測量需要 RBIAS 將 RTD 測量設(shè)置為接近 1/2 Vs,以便 AIN1 和 AIN2 在 PGA 的范圍內(nèi)。此外,使用 RBIAS 會(huì)增加在 AIN0 處看到的直流電壓,該電壓必須足夠低,才能在 IDAC 輸出的順從電壓范圍內(nèi)。
測量電路需要:
首先,確定 RTD 的工作范圍?;鶞?zhǔn)電阻和 PGA 增益決定了測量的正滿量程范圍。
然后,選擇基準(zhǔn)電阻和 IDAC 電流值。與之前的電路拓?fù)湟粯樱x擇基準(zhǔn)電阻和 IDAC 電流可平衡多個(gè)設(shè)計(jì)考慮因素,包括信號(hào)噪聲、RTD 自發(fā)熱、將輸入設(shè)置為接近 1/2 Vs 以使測量值保持在 PGA 的輸入范圍內(nèi),以及將 IDAC 的輸出電壓保持在順從輸出電壓范圍內(nèi)。在該高側(cè)基準(zhǔn)中,由于增加了 RBIAS,電阻會(huì)更大,因此更有可能超出順從范圍。
要驗(yàn)證設(shè)計(jì)是否在 ADC 工作范圍內(nèi),請(qǐng)計(jì)算 AIN1 和 AIN2 的電壓以及最大差分輸入電壓。在給定增益設(shè)置和電源電壓的情況下,驗(yàn)證 VAIN1 和 VAIN2 是否處于 PGA 的輸入范圍內(nèi)。根據(jù)所需的溫度測量值使用最大 RTD 電阻。RBIAS 電阻可在傳感器測量中進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。該電平轉(zhuǎn)換會(huì)提高模擬輸入信號(hào)的直流偏置,以便電壓處于 PGA 的輸入范圍內(nèi)。通常,為了實(shí)現(xiàn)出色運(yùn)行,模擬輸入信號(hào)設(shè)置在接近 1/2 Vs 的位置。
最后,根據(jù) VAIN0 計(jì)算得出的 IDAC 源輸出電壓必須足夠低于 AVDD,才能處于 IDAC 電流源的順從電壓范圍內(nèi)。通過增加 RBIAS,RREF、RRTD 和 RBIAS 上的電壓之和明顯高于低側(cè)基準(zhǔn)示例。當(dāng) IDAC 輸出電壓上升到太接近 AVDD 時(shí),IDAC 將失去順從性并且激勵(lì)電流將減小。AIN0 處 IDAC 的輸出電壓可通過方程式 21 計(jì)算得出。
基準(zhǔn)電阻器 RREF必須是具有高精度和低漂移的精密電阻器。RREF 中的任何誤差在 RTD 測量也會(huì)出現(xiàn)。所示出的REFP0 和 REFN0 引腳作為開爾文連接與 RREF 電阻器相連,以獲得最佳的基準(zhǔn)電壓測量值。這消除了作為基準(zhǔn)電阻測量誤差的一切串聯(lián)電阻。
引線電阻是兩線 RTD 測量中的一個(gè)誤差項(xiàng)。之前的計(jì)算忽略了引線電阻,但可以添加到 RRTD 項(xiàng)中。