Радиолоцман Электроника en
расширенный поиск +
  

27-06-2019

Простая схема ограничения и сдвига уровня для параллельного АЦП

Analog Devices » AD8002

Журнал РАДИОЛОЦМАН, апрель 2019

Alfredo del Rio

EDN

В спецификациях многих параллельных АЦП, таких как выпускаемый Texas Instruments ADC1175, рекомендованный диапазон входных рабочих напряжений составляет от 0.6 до 2.6 В. Однако в некоторых приложениях требуется дискретизация симметричного входного аналогового сигнала. Описанная в этой статье схема преобразует симметричный входной сигнал от –0.2 до +0.2 В в сигнал рекомендованного для АЦП диапазона от 0.6 до 2.6 В (Рисунок 1). Кроме того, схема не позволяет выходному напряжению опускаться ниже потенциально опасного для АЦП уровня –0.3 В.

Добавление R3 и D1 к обычной схеме операционного усилителя превращает его в ограничитель. Уровень ограничения определяется компонентами R3, D1, R4 и R5. Добавление тока IDC позволяет смещать постоянный уровень выходного напряжения.
Рисунок 1. Добавление R3 и D1 к обычной схеме операционного усилителя превращает его
в ограничитель. Уровень ограничения определяется компонентами R3, D1, R4 и R5.
Добавление тока IDC позволяет смещать постоянный уровень выходного напряжения.

Для получения широкой полосы пропускания в схеме используется сдвоенный операционный усилитель с токовой обратной связью AD8002. Коэффициент усиления напряжения первого неинвертирующего усилителя (IC1A) равен пяти. Этот каскад, имеющий высокое входное и низкое выходное сопротивление, обеспечивает также согласование входного сигнала со вторым каскадом IC1B. Основную часть работы выполняет второй каскад. Функция ограничения реализуется инвертирующим усилителем, образованным микросхемой IC1B и резисторами R4, R5, к которому добавлены R3 и D1. Уровень ограничения задается элементами R3, D1, R4 и R5. Добавление тока IDC сдвигает постоянный уровень выходного напряжения. Требуемый уровень смещения, в данном случае 1.6 В, устанавливается подстроечным резистором P1.

Считая ток диода D1 пренебрежимо малым, выражение для выходного напряжения VO можно записать так:

Учитывая, что напряжение VD на диоде равно 0.6 В,

Ограничение, защищающее АЦП, происходит вблизи 0 В. Повышение порога ограничения ухудшает линейность схемы в рабочем диапазоне. Другими словами, между уровнем ограничения и линейностью существует компромисс. Резистор R8 ограничивает ток через входной вывод АЦП. Конденсатор C2 является необязательным; он служит для ограничения полосы пропускания схемы. Блокировочный конденсатор C1 снижает уровень помех, которые могут приходить по шине питания –VCC.

Материалы по теме

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: Simple analog circuit provides voltage clipping and dc shifting for flash ADC

Цена AD8002AD8002 на РадиоЛоцман.Цены — от 133 до 716 руб.
33 предложений от 22 поставщиков
Подробную информацию уточняйте у наших менеджеров.
ПоставщикПроизводительНаименованиеЦена
ТриемаAnalog DevicesAD8002ARMZ133 руб.
ЭИКAnalog DevicesAD8002ARMZот 213 руб.
T-electronAnalog DevicesAD8002ARMZ272 руб.
ЭлектроПласт- ЕкатеринбургAnalog DevicesAD8002JRпо запросу
Литиевые ХИТы FANSO или что нужно знать инженеру о батарейках (материалы вебинара)
Пассивные компоненты для передовых разработок
Срезы ↓
Новая Инженерная Школа
Новая Инженерная Школа
Курсы и семинары для инженеров, технологов, разработчиков и конструкторов предприятий приборостроения.
Рейтинг@Mail.ru