<p><strong>ADI</strong><strong>公司</strong><strong><span> </span>Power by Linear</strong></p>
<p><strong>科学专家</strong></p>
<p><strong>Mark Thoren</strong></p>
<p><span>增量累加 ADC 凭借高准确度和很强的</span><span>抗</span><span>噪</span><span>声</span><span>性</span><span>能</span><span>，</span><span>非常适合用来直接测量很多类型的传感器。</span><span>然而，输入采样电流可能</span><span>压垮高源阻抗或</span><span>低</span><span>带</span><span>宽、微功率信号调理电路。</span><span>LTC2484增量累加转换器</span><span>系列</span><span>通过平衡输入电流解决了这个问题，从而简化了信号调理电路或</span><span>者不再需要</span><span>这种电路。</span><span>增量累加 ADC 的常见应用是热敏电阻器测量。图 1 显示了直接测量高达<span> </span></span><span>100k</span><span>Ω</span><span>的</span><span>热敏电阻器</span><span>时 LTC2484<span> </span></span><span>的连接</span><span>方式</span><span>。数据 I/O<span> </span></span><span>通过标准 SPI 接口</span><span>连接，每个输入的采样电流约为：</span><span><span> <span> </span></span></span></p>
<p><img alt="Easy Drive™ ADC 简化高阻抗传感器的测量" data-entity-type="file" data-entity-uuid="c3216f59-848f-43fe-9647-192b1e20db45" src="http://new.eetrend.com/files/2021-01/wen_zhang_/100060333-118077-1.png&…; /></p>
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<p><span>其中</span></p>
<p><img alt="Easy Drive™ ADC 简化高阻抗传感器的测量" data-entity-type="file" data-entity-uuid="76456392-a1e9-4e38-a6c7-5036963d2bae" src="http://new.eetrend.com/files/2021-01/wen_zhang_/100060333-118079-2.jpg&…; /></p>
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<p><span>或者当 </span>V<sub>REF</sub> <span>为 5V、两个输入都接地时，约为<span> </span>1.67</span><span>μ</span><span>A</span><span>。</span></p>
<p><img alt="LTC2484 的连接方式" data-entity-type="file" data-entity-uuid="fcb515ce-fb84-478e-9473-a34d83aba9a8" src="http://new.eetrend.com/files/2021-01/wen_zhang_/100060333-118080-3.jpg&…; /></p>
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<p><strong>图 1：LTC2484<span> </span></strong><strong>的</strong><strong>连接</strong><strong>方式</strong></p>
<p><span>4-WIRE SPI INTERFACE：4 线 SPI 接口</span></p>
<p><span>图 2 显示怎样平衡热敏电阻器，以便最大限度减小 ADC 输入电流。如果基准电阻器 R1 和 R4 是准确相等的，那么输入电流为零，不产生误差。如果基准电阻器的容限为 1%，那么由于共模电压的轻微漂移，所测得电阻的最大误差为<span> </span></span><span>1.6</span><span>Ω</span><span>，远远小于基准电阻器本身 1% 的误差。</span><span>这个解决方案无需放大器，从而非常适合微功率应用</span><span>。</span></p>
<p><img alt="位于中间的传感器" data-entity-type="file" data-entity-uuid="e1904f23-633f-4880-8f74-18f68c848e0e" src="http://new.eetrend.com/files/2021-01/wen_zhang_/100060333-118081-4.jpg&…; /></p>
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<p><strong>图 2：位于中间的传感器</strong></p>
<p><span>也许需要将传感器的一端接地，以降低拾取的噪声，或者如果传感器在远端，则</span><span>可以</span><span>简化配线。如果这个电路使用时没有缓冲，那么不断变化的共模电压导致在所测得的电阻中产生<span> </span></span><span>3.5k</span><span>Ω</span><span>满标度误差。</span></p>
<p><span>图 3 显示了怎样</span><span>将功率非常低、带宽非常小的运算放大器连接到 LTC2484。</span><span>就电源电流为</span><span>1.5µA</span><span><span> </span>的放大器而言，LT1494 有非常出色的 DC</span><span><span> </span>性能规格，最大失调电压为<span> </span></span><span>150µV</span><span>，开环增益为 100,000，但是其 2kHz 带宽使该器件不适合驱动常规增量累加 ADC。</span><span>增加一个<span> </span></span><span>1k</span><span>Ω</span><span>、</span><span>0.1µF</span><span><span> </span>滤波器可提供一个供应 LTC2484 瞬时采样电流的电荷库，从而解决了这个问题，同时<span> </span></span><span>1k</span><span>Ω</span><span>电阻器隔离</span><span>了</span><span>电容性负载和 LT1494。不要尝试用普通的增量累加 ADC 这么做，因为在图 3 所示电路中，性能规格</span><span>与</span><span><span> </span>LTC2484 系列</span><span>类似</span><span>的 ADC<span> </span></span><span>之</span><span>采样电流会产生 1.4mV<span> </span></span><span>偏移</span><span>和 0.69mV 满标度误差。LTC2484 均衡的输入电流允许通过在 IN</span><span>–</span><span><span> </span>端放置一个相同的滤波器，轻松消除这些误差。</span></p>
<p><img alt="接地的、有缓冲的传感器" data-entity-type="file" data-entity-uuid="d7a97e31-7f6b-4ddf-ab7b-5765de9eedff" src="http://new.eetrend.com/files/2021-01/wen_zhang_/100060333-118082-5.jpg&…; /></p>
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<p><strong>图 3：接地的、有缓冲的传感器</strong></p>
<p><img alt="LTC2484 演示电路板" data-entity-type="file" data-entity-uuid="ae712bac-c177-41a9-b03c-57c0e01c5f3a" src="http://new.eetrend.com/files/2021-01/wen_zhang_/100060333-118083-6.jpg&…; /></p>
![http://new.eetrend.com/files/2021-01/wen_zhang_/100060333-118083-6.jpg&…](http://new.eetrend.com/files/2021-01/wen_zhang_/100060333-118083-6.jpg"){kind=link}
<p><strong>图 4：LTC2484 演示电路板</strong></p>
<p><img alt="LTC2484 演示软件屏幕截图，偏移为微伏级，噪声为 600nVRMS" data-entity-type="file" data-entity-uuid="63b90af7-b446-461c-a2f3-e229157bccf1" src="http://new.eetrend.com/files/2021-01/wen_zhang_/100060333-118084-7.jpg&…; /></p>
![http://new.eetrend.com/files/2021-01/wen_zhang_/100060333-118084-7.jpg&…](http://new.eetrend.com/files/2021-01/wen_zhang_/100060333-118084-7.jpg"){kind=link}
<p><strong>图 5：LTC2484<span> </span></strong><strong>演示软件屏幕截图，偏移为</strong><strong>微伏</strong><strong>级，噪声为<span> </span>600nV<sub>RMS</sub></strong></p>