Σ-Δ ADC應用簡介

可以利用類似方法進行差分輸入設計。

為保持高精度電阻分壓比和正確的旁路特性，應選取低溫度系數、精度為1%甚至更好的金屬薄膜電阻。電容應選取高精度陶瓷電容或薄膜電容。最好選擇信譽較好的供應商購買這些元件，例如Panasonic®、Rohm®、Vishay®、Kemet®和AVX®等。

MAX11040EVKIT提供了一個全功能、8通道DAS系統，評估板能夠幫助設計人員加快產品的開發進程，例如，驗證圖2中所推薦的原理圖方案。

圖3. 基于MAX11040EVKIT的開發系統框圖，需要兩個精密儀表對測量通道進行適當校準。測量結果可以通過USB發送到PC機，然后轉換成Excel®文件作進一步處理。

函數發生器產生的±5V信號連接到MAX11040的通道2，而另一函數發生器產生的±10V信號連接到MAX11040的輸入通道1。電阻分壓網絡R1/R2和R3/R4對±5V或±10V輸入進行相應的調整，使其接近ADC的滿量程范圍(FSR = ±2.2VP-P)。

電阻分壓網絡R1和R2的取值以及旁路電容C1和C2的取值如表2所示，均由式1計算得到，接近最佳的輸入動態范圍(約±2.10VP-P)。該動態范圍限制在0.05%相當高的精度范圍，非常適合MAX11040。有關精度指標的詳細信息，請參考MAX11040數據資料。

表2. 圖3中的電阻和旁路電容計算 VTR

±VP-PRTR

(Ω)R1

(Ω)R2

(Ω)RIN

(Ω)C3

(µF)f

(Hz)VIN

±VP-PVADC

(VRMS)Calibration

factor-KCALCalibration

factor error (%)

Calculations for nominal VTR and standard components (nominal) values

105033209091300000.1502.112681.49394.733010.70

550249018201300000.1502.070261.463952.415160.99

Measured values for VTR, VIN, VINRMS with real components values and tolerances used in the experiment

9.86350 ± 10%3320 ± 1%909 ± 1%130000 ± 15%0.1 ± 10%502.098721.4838994.6999120

4.93250 ± 10%2490 ± 1%1820 ± 1%130000 ± 15%0.1 ± 10%502.061511.458332.39140

050 ± 10%2490 ± 1%1820 ± 1%130000 ± 15%0.1 ± 10%5000.00048NANA

表2列出的計算值均來自式1的計算結果和圖3定義的精確測量。表格頂部給出了式1在標稱輸入電壓下的理論計算結果，選擇標準的分立元件。表2底部給出了演示系統中實際測量的元件值以及測試誤差，同時還給出了用于FSR校準和計算得到的KCAL系數，計算公式如下：

校準系數KCAL按照式2計算：

KCAL = VTRMAX/(VADCMAX - VADC0)(式2)

式中：

VTRMAX是輸入最大值，分別代表±5V或±10V輸入信號。

VADCMAX是測量、處理后的ADC值，MAX11040評估板設置與圖3相同，輸入信號設置為VTRMAX。

VADC0是測量、處理后的ADC值，MAX11040評估板設置與圖3相同，輸入信號設置為VIN = 0 (系統零失調測量)。

KCAL (本實驗中)是針對特別通道的校準系數，根據VADC計算輸入信號VTR。

KCAL誤差計算顯示只基于標稱值的KCAL“理論值”可能與基于實際測量值計算的KCAL之間存在1%左右的誤差。