ZHCACG9A june 2018 – march 2023 ADS1120 , ADS112C04 , ADS112S14 , ADS112U04 , ADS1147 , ADS1148 , ADS114S06 , ADS114S06B , ADS114S08 , ADS114S08B , ADS1220 , ADS122C04 , ADS122C14 , ADS122S14 , ADS122U04 , ADS1247 , ADS1248 , ADS124S06 , ADS124S08 , ADS125H02 , ADS1260 , ADS1261 , ADS1262 , ADS1263
IDAC 電流源驅動 RTD、RREF 和 RBIAS。與節(jié) 2.1中的兩線 RTD 設計類似,相同的電流驅動 RTD 和 RREF,從而創(chuàng)建比例式測量,以便將 ADC 輸出計算為 RTD 電阻與基準電阻之比。
但是,在高側基準應用中,測量需要 RBIAS 將 RTD 測量設置為接近 1/2 Vs,以便 AIN1 和 AIN2 在 PGA 的范圍內。此外,使用 RBIAS 會增加在 AIN0 處看到的直流電壓,該電壓必須足夠低,才能在 IDAC 輸出的順從電壓范圍內。
測量電路需要:
首先,確定 RTD 的工作范圍。基準電阻和 PGA 增益決定了測量的正滿量程范圍。
然后,選擇基準電阻和 IDAC 電流值。與之前的電路拓撲一樣,選擇基準電阻和 IDAC 電流可平衡多個設計考慮因素,包括信號噪聲、RTD 自發(fā)熱、將輸入設置為接近 1/2 Vs 以使測量值保持在 PGA 的輸入范圍內,以及將 IDAC 的輸出電壓保持在順從輸出電壓范圍內。在該高側基準中,由于增加了 RBIAS,電阻會更大,因此更有可能超出順從范圍。
要驗證設計是否在 ADC 工作范圍內,請計算 AIN1 和 AIN2 的電壓以及最大差分輸入電壓。在給定增益設置和電源電壓的情況下,驗證 VAIN1 和 VAIN2 是否處于 PGA 的輸入范圍內。根據(jù)所需的溫度測量值使用最大 RTD 電阻。RBIAS 電阻可在傳感器測量中進行電平轉換。該電平轉換會提高模擬輸入信號的直流偏置,以便電壓處于 PGA 的輸入范圍內。通常,為了實現(xiàn)出色運行,模擬輸入信號設置在接近 1/2 Vs 的位置。
最后,根據(jù) VAIN0 計算得出的 IDAC 源輸出電壓必須足夠低于 AVDD,才能處于 IDAC 電流源的順從電壓范圍內。通過增加 RBIAS,RREF、RRTD 和 RBIAS 上的電壓之和明顯高于低側基準示例。當 IDAC 輸出電壓上升到太接近 AVDD 時,IDAC 將失去順從性并且激勵電流將減小。AIN0 處 IDAC 的輸出電壓可通過方程式 21 計算得出。
基準電阻器 RREF必須是具有高精度和低漂移的精密電阻器。RREF 中的任何誤差在 RTD 測量也會出現(xiàn)。所示出的REFP0 和 REFN0 引腳作為開爾文連接與 RREF 電阻器相連,以獲得最佳的基準電壓測量值。這消除了作為基準電阻測量誤差的一切串聯(lián)電阻。
引線電阻是兩線 RTD 測量中的一個誤差項。之前的計算忽略了引線電阻,但可以添加到 RRTD 項中。