全差分_伪差分_单端输入ADC理解

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简介:本身问是关于全差分、伪差分、单端输入ADC的理解。

伪差分:

伪差分信号连接方式减小了噪声,并允许在仪器放大器的共模电压范围内与浮动信号连接.在伪差分模式下,信号与输入的正端连接,信号的参考地与输入的负端连接。伪差分输入减小了信号源与设备的参考地电位(地环流)不同所造成的影响,这提高了测量的精度。伪差分输入与差分输入在减小地环流和噪声方面是非常相似的,不同的方面在于,差分输入模式下,负端输入是随时间变化的,而在伪差分模式下,负端输入一定仅仅是一个参考。描述伪差分的另外一种方式就是,输入仅仅在打破地的环流这个意义上是差分的,而参考信号(负端输入)不是作为传递信号的,而仅仅是为信号(正端输入)提供一个直流参考点。

全差分与单端输入:

在单端方式工作时;ADC转换的是单输入引脚对地的电压值;在增益为1时,测量的值就是输入的电压值;范围是0V到VREF;当增益增加时,输入的范围要相应的减小;

在差分方式工作时;ADC转换的是AIN+与AIN-两个引脚的差值;在增益为1时,测量的值等于(AIN+)-(AIN-),范围是-VREF到+VREF;当增益增加时,输入的范围要相应的减小。

注意:在差分方式时所提的负压是指AIN-引脚的电压大于AIN+引脚的电压,实际输入到两个引脚的电压对地都必需是正的;例如:如果AIN+引脚输入的电压为0V,AIN-引脚的输入电压为1/2VREF时,差分的输入电压为(0V-1/2VREF) = -1/2VREF。

ADI公司目前针对10KHz左右采样速率的24位ADC推荐AD719X系列的产品。

AD779X属于老产品,老产品噪声较大。

对于单端输入,能测量双极性信号的ADC,内部原理为基准源分压方式,对于TI的MSP430F1161,基准源可提供正负方式。

对于ADuC845的AD输入配置,可以配置为4个全差分输入,或者8个伪差分输入,对于伪差分输入,AINCOM端为参考端。GAIN越大,ADC的有效分辨率越小,采样速率越高,有效分辨率也越小。

ADI 的工程师说对于单端输入的单电源供电的AD转换器,能采集双极性信号的是,ADC内部原理是通过分压方式,可以参考MAX197的数据手册。

对于某些AD转换器,对于具有全差分,伪差分或者两者都有的AD转换器比如ADuC845,AD7190,ADS1278,他们的模拟输入通道单端绝对电压都只能忍受0V到AVCC的电压范围,不能为负电压,所以双极性信号输入的话,要进行变换成0V以上的差分信号才能输入,若差分信号都是单端信号就好办,比如正好可以测量SCA103T的输出。

对于某些AD转换器,模拟电源可以单电源也可以双电源供电的芯片,比如AD7710,若他的反相电源AVSS = 0V,则它的模拟通道输入的绝对电压跟单电源供电的AD转换器 一样,若AVSS为一负电压,则它的模拟通道输入的绝对电压可以低于0V。

可以参考文档ADI_FAQ_ADC。

对于单核的ADC,要想实现同步采样,必须要有采样保持器方可实现。

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