擴展電容數字轉換器AD7745/AD7746的容性輸入范圍
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電路功能與優勢
本文引用地址：http://www.104case.com/article/178904.htm本電路提供一種擴展AD7745/AD7746容性輸入范圍的方法。同時，還說明如何充分利用片內CapDAC，使范圍擴展系數最小，從而優化電路，實現最佳性能。AD7745具有一個電容輸入通道，AD7746則有兩個通道。每個通道均可配置為單端輸入或差分輸入方式。
電容數字轉換器 AD7745/AD7746利用開關電容技術構建電荷平衡電路來測量電容。電荷與電壓和電容的乘積成正比，即Q = V × C，而且激勵電壓EXCx和內部基準電壓CSENS 均為固定的已知值，因此轉換結果代表輸入電容CREF與內部基準電容VREF 之間的比值。
范圍擴展電路必須確保檢測電容 CSENS 內的電荷轉移始終在AD7745/AD7746的輸入范圍內。為此，激勵電壓需要減小F倍，以便與輸入端相連的檢測電容能增大F倍。
AD7745/AD7746具有兩個獨立的激勵源EXCA和EXCB。為實現范圍擴展，必須將EXCB配置為等于EXCA的倒數。電阻R1和R2的連接如圖1所示，由此獲得的范圍擴展系數F等于AD7746激勵電壓（VEXC(A−B)AD8515 正輸入端的衰減激勵信號(VEXCS) 的比值。范圍擴展系數F的計算公式如下：
通過利用兩個激勵源，衰減激勵電壓EXCS的平均值將保持在VDD/2左右。
電路中的運算放大器AD8515用作低阻抗信號源，確保AD7745/AD7746開始采樣時，檢測電容CSENS已充滿電。
容性濕度傳感器的特性
下面我們以常見容性聚合物濕度傳感器元件為例，說明擴展AD7745/AD7746的輸入范圍需要如何計算并考慮哪些問題。這種容性傳感器元件的典型技術數據如表1所示。
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