在今天的文章中，我們將介紹一種可用于將ADAQ798x連接到雙極性傳感器和輸入源的配置。這些類型的信號(hào)在工業(yè)和數(shù)據(jù)采集應(yīng)用中很常見。此配置基于我們之前討論的同相配置，用于將雙極性信號(hào)轉(zhuǎn)換為單極性信號(hào)，用于集成ADC。

同相求和配置

雙極性信號(hào)在地上和地以下擺動(dòng)（0 V）。由于ADAQ798x的集成ADC只能轉(zhuǎn)換0 V和V之間的信號(hào)裁判，雙極性信號(hào)需要針對(duì)ADC進(jìn)行直流偏置和適當(dāng)縮放。以下配置通過添加兩個(gè)電阻（R1和 R2） 到標(biāo)準(zhǔn)同相配置。

此配置通過將輸入信號(hào)與單獨(dú)的直流電壓相加，將ADC驅(qū)動(dòng)器的輸出偏置至ADC的中間電平輸入（V裁判/2).使用參考源 （V裁判），因?yàn)橹绷麟妷和ǔ：軐?shí)用，因?yàn)樗鼰o需額外的電路（無論如何，ADAQ798x始終配有基準(zhǔn)電壓源！它還可以防止 V 偏差裁判增加系統(tǒng)失調(diào)誤差，因?yàn)锳DC驅(qū)動(dòng)器的直流偏置始終是V的一半裁判.出于這些原因，我們將使用 V 專門研究此配置裁判作為直流“移位”電壓。

此配置的傳遞函數(shù)為：

與常規(guī)同相配置類似，比率Rf和 Rg決定從IN+到AMP_OUT的增益，但該比率現(xiàn)在取決于v的輸入幅度在也。請(qǐng)注意，v在是雙極性的，但同相節(jié)點(diǎn)上的電壓是單極性的。這意味著對(duì)于 v 的最小值在，IN+ 上的電壓必須為 0 V：

Rf 和 Rg 可以使用配置的傳遞函數(shù)確定，并且當(dāng) vIN 為 0 V 時(shí)，ADC 驅(qū)動(dòng)器 （vAMP_OUT） 的輸出等于 VREF/2 的條件。 求解 Rf 和 Rg 的方程可得到：

我們現(xiàn)在有 R 的比率1到 R2和 Rf到 Rg，但我們?nèi)匀恍枰x擇特定的值。我們解決了選擇 R 的問題f和 Rg我們上一篇文章中的值。R1和 R2應(yīng)根據(jù)應(yīng)用的噪聲、精度和輸入阻抗要求來確定選擇。小電阻將改善噪聲，并可以減少其與ADC驅(qū)動(dòng)器輸入偏置電流相互作用引起的失調(diào)誤差（參見MT-038和CN-0393），但需要大電阻來增加輸入阻抗并降低基準(zhǔn)電壓源的輸出電流。該電路的輸入阻抗為：

注意，對(duì)于具體情況下，幅度為 v在是 ±V裁判，R的比率f到 Rg為 0。在這種情況下，ADC驅(qū)動(dòng)器增益為1，這意味著Rg省略和 Rf可以是 0 Ω。

讓我們看一個(gè)示例，其中ADAQ7980需要對(duì)±1 V輸入信號(hào)進(jìn)行雙極性至單極性轉(zhuǎn)換，電壓為VREF= 5 V 并使用 Rf= 2 kΩ。使用上述等式，R2必須是 R 的 5 倍1和 Rf必須是 R 的 2 倍g.由于 Rf為 2 kΩ， Rg必須為 1 kΩ。R 的特定值1和 R2可根據(jù)應(yīng)用要求進(jìn)行選擇。對(duì)于此示例，我們將選擇R1和 R2這抵消了輸入偏置電流對(duì)失調(diào)誤差的影響。MT-038 解釋 R1||R2應(yīng)等于 Rf||Rg來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，這給了 R1= 800 Ω 和 R2= 4 kΩ。

但讓我們也考慮一個(gè)例子，其中vIN = ±10 V和with VREF = 5 V。在這種情況下，我們遇到了一個(gè)問題，其中 R 的比率f和 Rg是一個(gè)負(fù)數(shù)，因此我們實(shí)際上無法通過此配置實(shí)現(xiàn)此輸入范圍。事實(shí)上，最大的v在與此配置一起使用的是 ±V裁判，其中ADC驅(qū)動(dòng)器增益等于1。幸運(yùn)的是，我們將研究另外兩種配置，它們將允許我們?cè)趯淼谋鞠盗袟l目中超越此輸入范圍！

結(jié)語

上述配置也可以通過連接R用于單極性信號(hào)2接地而不是VREF.這種修改對(duì)于需要為ADC衰減的單極性輸入信號(hào)非常有用（幅度為>V裁判).在這種情況下，ADC驅(qū)動(dòng)器很可能處于單位增益，因此Rf 和Rg不是必需的。

如上所述，如果應(yīng)用需要高輸入阻抗，則R1和 R2必須很大，這會(huì)增加系統(tǒng)的本底噪聲。我們可以通過增加一個(gè)并聯(lián)電容和/或通過過采樣和抽取來補(bǔ)償增加的噪聲。這兩種選擇都犧牲了輸入信號(hào)帶寬以降低本底噪聲。然而，對(duì)于低帶寬或直流應(yīng)用，輸入帶寬并不那么重要。因此，這些配置更適合低帶寬、高輸入阻抗應(yīng)用。我們將在下一篇文章中更詳細(xì)地討論這一點(diǎn)。

然而，這沒有解決的一個(gè)問題是ADC驅(qū)動(dòng)器的輸入偏置電流流過電阻引起的失調(diào)誤差。大電阻導(dǎo)致較大的直流誤差。通過調(diào)整R的比率，可以以犧牲某些輸入范圍為代價(jià)來減小該誤差1和 R2以補(bǔ)償不需要的壓降，或通過選擇 Rf和 Rg抵消由 R 引起的偏移的值1和 R2.但是，請(qǐng)記住，Rf必須足夠小以確保放大器的穩(wěn)定性，因此第二種選擇并不總是可行的。

審核編輯：郭婷