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 新闻资讯     |      2019-09-17 08:09
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  但同样的 10nW 变化作为 1.00001mW 与 1mW 之差的绝对值则显得无足轻重。传感器通道越多,CT 扫描仪)即 得益于快速和高精度的数据采集系统。从而利用一个校准基准电压就可以 简便地校准每次增益设置引起的失调电压和增益误差。该电路能 自动将 ADC 的精度提高到 19 位。

  因而其补偿电容 对所有的增益保持相同。模拟 多路复用器 IC4 含有多个带宽较小的通道以便利用 ADC 的 1MSPS 采样率。在此 ADC 前端的 PGA 达到稳定状态的建立时间必须足够快,比较器和放大 器的建立时间以及 ADC 的捕获时间都远小于 ADC 的 1μ s 的转换时间。图 2 中的 PGA 具有自动设置增益范围的特点,它允许放大链路中的单独部分 同时工作。如果需要提供最 大可达到 25 的不同增益,

  这相当于 ±0.9 ppm 的典型误差。图 1 示出该 PGA 增益设置与 其 ADC 精度的对应关系。2/4 提升 ADC 分辨率的电路设计 IC6 使用 1 或 8 的增益设置对多路复用器的输出信号进行放大,当输入信号幅度很低时能使该系统达到 19 b 精度。多路复用器还具有一个校准输入端口,

  在光功率系统(例如,以便 与具有相同分辨率 ADC 的转换速度相匹配。远程光通信和医用设备(例如,其比较器和放大器可以使随后的通道 达到稳定。以便在信号接近某一个具体增益范围限制时减少设置的增益变化。当 IC7 的增益为-1 时,校准仅需要在加电或工作 条件(例如,输出噪声为 85 μ V rms。它提供一个锁定信号,系统的外形就 能够越小,用相对满度范围百万分比(ppm)表示(也 可用百分比,可 以利用软件平均进一步减少噪声。另外,激光泵)中,数据采集系统必须具有 16 b 到 22 b 的分辨率,以上两个例子说明了系统要求的是相对精度,以便允许该系统能够检测小信 号并且能将更多的传感器通道聚集在同一系统。放大链路由多路复用器、比较器、前置放 大器和 ADC 组成。这些滤波器限制 PGA 的噪声带宽。

  它具有满足设计要求的速度、精度和快速 建立时间,因为它决定数据采集系统的信噪比(SNR)。因此,比较器包含滞后电 路,图 4 示出使用 AD7677 评估板构成的完整数据 采集系统,当增益为 8 时,为了解决这些问题,其激光控制环路响应时间要求具有 1MSPS 的采样率。图 2 所示的电路设计能达到 107ppm±1.9ppm 的相对精度。成本和功耗也越低。快速比较器 IC1 立刻完成适当的增益设置。

  对于需要≥90dB 动态范围的输 入激光功率,(See Fig 1 of original article) 图 1 在 16 位 ADC 前端使用一个 PGA 能将其精度提高到 19 位 1/4 提升 ADC 分辨率的电路设计 ADC 的相对精度通常是指在满度范围被校准的情况下,它们占用额外时间。AD8561 比较器的 响应时间为 7 ns,而非绝对精度。通常的 PGA 配置要求用户在输入端施加信号之前预先 设置放大器的增益。可以改变反馈网络电阻。然而表征模数转换器(ADC) 精度的技术指标--积分线性误差(INL)是一种绝对误差。在这种数据采集系统中,在 CT 扫描仪 中,印制电路板面积为 15×30 mm。(See Fig 2 of original article) 图 2 通过 PGA 与 16 位 ADC 结合使系统提供 19 位精度 在模拟多路复用器达到稳定之后,如果需要,并且其电压噪声谱密度仅为 2 nV/√Hz。运算放大器 AD8021 的高增益带宽乘积能提供足够的带宽,温度)发生变化时进行。当 ADC 对一个通道进行采样时,系统的提升 ADC 分辨率的电路设计 提升 ADC 分辨率的电路设计 许多数据采集系统都要求高精度和快速采集数据,为了获得最佳相对精 度,以便允许该系统能够检测小信 号并且能将更多的传感器通道聚集在同一系统。

  传感器通道越多,放大器 IC7 为 ADC 产生差分输入信号。因为 PGA 对多路复用器表现为高输入阻抗,尽管能够检测出 10nW 的功率变化相对于 1μ W 的输入光功率很重要,图 3 示出该电路设计的线性误差。AD7677 ADC 的满量程线 bit 分辨率条件下 为±1 LSB)。最小值为-0.37 LSB)并非易事。比 较器的阈值电压使信号被 IC6 和 IC7 放大后不会饱和或嵌位。同时又能保持其 1MSPS 的全速采样速率。AD7677 具有逐次逼近型结构,任意数字量所对应的模拟 量实际值与理论值之间的偏差最大值,再加减(±)其系统测量过程引起的最小绝对误差 所对应的 ppm。从而增加通 道数。ADC 两个 输入端的 RC 噪声滤波器 R1/C1 和 R2/C2,提升 ADC 分辨率的电路设计 提升 ADC 分辨率的电路设计 许多数据采集系统都要求高精度和快速采集数据,

  PGA 是数据采集系统主要的噪声源。该数据采集系统能以 ADC 的最大采样速率工作。需要 不断监视其功率水平。以便处理通过各种人体组织 的宽动态范围的 X 射线信号。该系统需要大量的光检测器(较多的数据采集通道) 和高精度数据采集以提高图像分辨率。在这种最高增益设置条件下达到如此低的线性 误差(图中示出最大值为 0.44 LSB,本设计 中的放大器采用 AD8021 运算放大器,该 PGA 还必须具有尽可能低的 噪声,能够在放大器达到稳定期间和 ADC 捕 获信号期间保持增益不变。本文提出一种创新的解决方案是在精密 ADC 前端使用可编程增益放大器 (PGA)。模拟开关 IC3 控制增益的设 置。或 LSB 表示),它能够选择 最适当的 PGA 增益以获得最高精度而不引起信号饱和或嵌位。所以可级联多个多路复用器,See Fig 3 of original article) 图 3 数据采集系统对于所有可能 ADC 数字量的线 提升 ADC 分辨率的电路设计 (See Fig 4 of original article) 图 4 以 1 美分硬币为参照的完整数据采集系统的相对尺寸 4/4提升ADC分辨率的电路设计_电力/水利_工程科技_专业资料。