擴(kuò)展電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器AD7745/AD7746的容性輸入范圍

AD7745/AD7746容性輸入經(jīng)過(guò)工廠校準(zhǔn)。此校準(zhǔn)系數(shù)存儲(chǔ)在電容增益寄存器(Cap Gain Register)中。電容增益寄存器中存儲(chǔ)的校準(zhǔn)系數(shù)計(jì)算如下：

因此，內(nèi)部基準(zhǔn)電容CREF可以定義為AD7745/AD7746的容許滿量程輸入電容與增益校準(zhǔn)系數(shù)的乘積。



對(duì)于AD7745/AD7746，滿量程CapDAC電容與內(nèi)部基準(zhǔn)電容CREF 之間的比值為3.2。因此，CapDAC滿量程電容計(jì)算如下：



如果增益校準(zhǔn)系數(shù)為1.4，則得到的CREF 和CCAPDAC值為：

范圍擴(kuò)展電路確保檢測(cè)電容CSENS 內(nèi)的電荷轉(zhuǎn)移始終在AD7745/AD7746的輸入范圍內(nèi)。CapDAC接受CIN輸入端檢測(cè)電容的電荷，導(dǎo)致測(cè)得的電容減小，這可以用來(lái)補(bǔ)償傳感器的大電容。CapDAC電容的一個(gè)LSB代表對(duì)檢測(cè)電容補(bǔ)償：

計(jì)算所需的CapDAC設(shè)置

CapDAC有一定的動(dòng)態(tài)非線性(DNL)誤差。建議通過(guò)CapDAC設(shè)置，讓應(yīng)用的目標(biāo)校準(zhǔn)點(diǎn)位于容性輸入范圍的零電平。然后，利用現(xiàn)有系統(tǒng)失調(diào)校準(zhǔn)功能，就可輕松消除其余失調(diào)。

對(duì)于本文的濕度傳感器元件示例，所需CapDAC設(shè)置計(jì)算如下：



系統(tǒng)失調(diào)校準(zhǔn)將補(bǔ)償其余的較小失調(diào)。

利用范圍擴(kuò)展電路進(jìn)行測(cè)量

使用帶有范圍擴(kuò)展電路的AD7746演示板進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量過(guò)程中使用可變電容。該板與AD7746標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估板相連；用標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估板軟件配置器件，并讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果。此類電路必須構(gòu)建在具有較大面積接地層的多層電路板上。為實(shí)現(xiàn)最佳性能，必須采用適當(dāng)?shù)牟季帧⒔拥睾腿ヱ罴夹g(shù)（請(qǐng)參考教程MT-031——“實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的接地并解開(kāi)AGND和DGND的謎團(tuán)”以及教程MT-101——“去耦技術(shù)”）。

利用精密LCR測(cè)量計(jì)將可變電容設(shè)置為確定的值。然后，將此電容與范圍擴(kuò)展板相連，其中CapDAC設(shè)置為此確定大電容CBULK的計(jì)算值。執(zhí)行系統(tǒng)失調(diào)校準(zhǔn)，使零點(diǎn)位于CBULK。