
模數(shù)轉(zhuǎn)換器(之后簡稱ADC)廣泛應用于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中,如我們常見的溫度測量、壓力測量、儀器儀表,以及工業(yè)過程控制系統(tǒng)等都會用到ADC。選擇合適的ADC對搭建良好測試系統(tǒng)至關(guān)重要。
目前多數(shù)ADC集成度不高,對小信號的測量需要外加運放或儀放等器件做相關(guān)信號的處理;對某些激勵傳感器的驅(qū)動需要添加額外的恒流源做驅(qū)動,整個系統(tǒng)較為繁雜,不利于多路信號測量。且外圍器件過多,會引入額外的噪聲,不能保證產(chǎn)品的一致性以及長期穩(wěn)定性。而AD7124因為其高集成度,低噪聲,低功耗等特點,能夠適用于各種精密測試的應用場合。
一、AD7124的優(yōu)勢和特點
-可配置為低功耗、中功率、全功率三種功耗模式,最低電流可低至125uA
-在所有功率模式下,無噪聲分辨率高達22位,即最大噪聲小于1.5uV(增益為1),能滿足絕大多數(shù)高精密測試的需求
-可編程增益(1至128),可直接輸入小信號,外部電路無需加額外器件
-可編程激勵電流(檔位50/100/250/500/750/1000 uA),可做傳感器激勵信號
-片內(nèi)偏置電壓發(fā)生器
-片內(nèi)基準電壓源
-開路檢測及診斷功能
-AD7124-4版本支持4個差分/7個單端輸入
-AD7124-8版本支持8個差分/15個單端輸入
二、AD7124的應用場景
(一) RTD測溫場合應用
傳統(tǒng)的RTD測量需要外加激勵源,當涉及到多路測量時需要用模擬開關(guān)進行切換,然后使用運放或儀放做信號的處理,再經(jīng)過ADC進行信號的采集。下圖為典型的RTD信號鏈框圖。
圖1 典型RTD信號鏈
從圖1中可以看出,典型的多路RTD測量電路,外圍器件要求較多,增加了設(shè)計的復雜度以及電路的不確定性。而AD7124這款ADC,它內(nèi)部集成了激勵源,模擬開關(guān)以及放大電路,與此同時,它的噪聲非常低,可以說是為RTD測試量身打造的ADC。圖2、圖3、圖4為不同RTD與AD7124的接法。
圖2 2線RTD與AD7124的接法
圖3 3線RTD與AD7124的接法
圖4 4線RTD與AD7124的接法
從上面不同RTD與AD7124的接法(圖2、圖3、圖4)與圖1典型的接法對比可以看出,用于信號處理的外圍器件基本沒有了,既降低了產(chǎn)品的研發(fā)難度,又減小了產(chǎn)品的尺寸。
(二) 壓力傳感器測試應用
除了RTD的測量以外,AD7124也可用于壓力傳感器的測試。
圖5為連接一個電壓激勵的壓力傳感器,圖6為連接一個電流激勵的壓力傳感器。
圖5 電壓激勵的壓力傳感器
圖6 電流激勵的壓力傳感器
無論是電壓激勵還是電流激勵的傳感器,使用AD7124做設(shè)計都不必外加其他器件,因為AD7124擁有多個通道,能同時接入多個傳感器。除了以上列出的溫度壓力的測量以外,由于AD7124的噪聲很低,內(nèi)部有PGA,也可用來做小信號的測量,工業(yè)過程控制等等。
三、總結(jié)
AD7124是一款性能優(yōu)異,功能強大的高精度ADC,擁有多種模式供選擇,每個輸入管腳均可單獨配置,提供多種濾波器選項,可針對多種不同應用進行相應的配置和開發(fā),為客戶帶來更大的靈活性。從文中的電路圖可以看出,與傳統(tǒng)的采樣電路相比,AD7124大大縮減了外圍的電路,簡化了設(shè)計,為研發(fā)人員的設(shè)計提供了極大的便利。
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參考資料
AD7124-4數(shù)據(jù)手冊
RTD數(shù)據(jù)手冊
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