Цепь контроля высоковольтной аккумуляторной батареи на основе 18-разрядного дифференциального АЦП

Схема, приведенная на рисунке, демонстрирует возможности управления дифференциальным АЦП c преобразованием биполярного несимметричного сигнала в однополярный полностью дифференциальный сигнал (для получения дополнительной информации об этих и других типах сигналов, обратитесь к обучающим материалам TI PrecisionLabs, раздел «Типы входных сигналов SAR АЦП»). По сравнению с несимметричными моделями, полностью дифференциальный АЦП имеет вдвое больший динамический диапазон, что улучшает характеристики преобразователя по переменному току. Многие системы, например, эхолоты, расходомеры и системы управления двигателями, выигрывают от более высокой производительности дифференциального АЦП. В зависимости от конкретных спецификаций и требований конечной системы, соответствующие формулы расчетов и алгоритм выбора компонентов для данной схемы могут варьироваться. Для получения дополнительной информации о подобных схемах, работающих с однополярным входным сигналом, читайте статью «Преобразование несимметричного сигнала в дифференциальный для однополярных сигналов».



Рекомендуем обратить внимание:

• Модель АЦП ADS7057 была выбрана исходя из ее пропускной способности (2,5 Мбит/с), размера (2,25 мм²) и малой задержки (архитектура АЦП последовательного приближения или SAR).
• Определите линейный диапазон дифференциального усилителя (драйвера АЦП) на основе характеристик синфазного сигнала, размаха выходного напряжения и линейного коэффициента усиления напряжения. Это описано в разделе о выборе компонентов.
• Определите линейный диапазон операционного усилителя (предварительное формирование сигнала) на основе характеристик синфазного сигнала, размаха выходного напряжения и линейного коэффициента усиления напряжения. Это описано в разделе о выборе компонентов.
• Чтобы минимизировать искажения, в качестве Cfilt рекомендуется использовать конденсатор типа COG (NPO).
• Для получения наилучших характеристик и уменьшения искажения рекомендуется использовать пленочные резисторы 0,1% 20ppm/°C или выше.
• Серия обучающих видеороликов "TI PrecisionLabs – ADCs" посвящена методам выбора элементов для цепи фильтра Rfiltx и Cfilt. Данные параметры компонентов зависят от полосы пропускания усилителя, частоты дискретизации преобразователя данных и конструкции самого преобразователя. Приведенные здесь значения позволяют получить хорошие показатели установления сигнала и динамические характеристики для выбранных моделей усилителя и АЦП. В случае изменения дизайна выберите другой RC-фильтр. Ознакомьтесь с обучающим видео “Введение в выбор компонентов для входных каскадов SAR АЦП”, в котором представлена дополнительная информация о выборе RC-фильтра для получения наилучших характеристик по установлению сигнала и переменному току.

Расчет схемы>>

Поваренная книга разработчика аналоговых схем: аналого-цифровые преобразователи, глава 5

Представляем перевод главы из «Поваренной книги разработчика аналоговой электроники. АЦП», созданной инженерами компании Texas Instruments (TI). Многим уже знаком аналогичный цикл об операционных усилителях. Но АЦП – не менее важная часть сигнального тракта, а секретов и тонкостей в его применении никак не меньше. Приведены конкретные схемотехнические примеры, пошаговые инструкции с формулами, позволяющими адаптировать схему к конкретному проекту. Результаты расчетов дополнительно проверяются в программе SPICE-моделирования. Для каждой схемы рекомендован как минимум один АЦП производства TI, однако разработчик может использовать и другие изделия компании. От читателя требуется понимание базовых принципов работы АЦП.

Мы продолжим публиковать на сайте compel.ru переводы глав этого цикла.
Если материал оказался для вас полезным - подпишитесь на обновления этого руководства.
Оформить подписку>>