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零漂移儀表放大器 (IA) 消除了傳感器測量的壓力

1852159 2022-11-18 | pdf | 179.64KB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

傳感器測量通常將感興趣的物理現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為電子電路參數(shù)，例如電阻和電容，然后可以使用橋接電路讀取這些參數(shù)。電橋電路產(chǎn)生與溫度和電源電壓成比例的輸出電壓或電流信號，從而使測量系統(tǒng)能夠?qū)@些變量進(jìn)行自我補(bǔ)償。傳感器示例包括：傳感器測量通常將感興趣的物理現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為電子電路參數(shù)，例如電阻和電容，然后可以使用橋接電路讀取這些參數(shù)。電橋電路產(chǎn)生與溫度和電源電壓成比例的輸出電壓或電流信號，從而使測量系統(tǒng)能夠?qū)@些變量進(jìn)行自我補(bǔ)償。傳感器示例包括：用于溫度傳感的熱敏電阻用于溫度傳感的熱敏電阻用于壓力傳感的電阻/電容應(yīng)變計(jì)用于壓力傳感的電阻/電容應(yīng)變計(jì)用于方向/位置感測的磁阻傳感器用于方向/位置感測的磁阻傳感器直接產(chǎn)生信號電壓或電流的傳感器不需要橋接電路來轉(zhuǎn)換物理變量。示例包括熱電偶、基于 ECG 的醫(yī)療儀器以及電源監(jiān)控電路中電流檢測電阻兩端的電壓。直接產(chǎn)生信號電壓或電流的傳感器不需要橋接電路來轉(zhuǎn)換物理變量。示例包括熱電偶、基于 ECG 的醫(yī)療儀器以及電源監(jiān)控電路中電流檢測電阻兩端的電壓。今天的傳感器應(yīng)用范圍從消費(fèi)電子產(chǎn)品（溫度計(jì)、壓力計(jì)、GPS 系統(tǒng)）到汽車設(shè)備（燃油傳感器、爆震傳感器、制動管路傳感器、車窗防夾控制），再到工業(yè)和醫(yī)療儀器（閥位傳感、溫度傳感器）。基于系統(tǒng)校準(zhǔn)和報(bào)警，以及心電圖）。他們的環(huán)境充滿了 EMI 噪聲、電源諧波、接地環(huán)路電流和 ESD 尖峰，而要提取的感興趣信號卻非常小。因此，模擬傳感器接口變得非常重要，并且必須在拒絕環(huán)境現(xiàn)象的同時(shí)保持嚴(yán)格的規(guī)范。為了取得商業(yè)上的成功，它還必須提供低成本、小尺寸和（對于電池供電的儀表）低電源電流。今天的傳感器應(yīng)用范圍從消費(fèi)電子產(chǎn)品（溫度計(jì)、壓力計(jì)、GPS 系統(tǒng)）到汽車設(shè)備（燃油傳感器、爆震傳感器、制動管路傳感器、車窗防夾控制），再到工業(yè)和醫(yī)療儀器（閥位傳感、溫度傳感器）。基于系統(tǒng)校準(zhǔn)和報(bào)警，以及心電圖）。他們的環(huán)境充滿了 EMI 噪聲、電源諧波、接地環(huán)路電流和 ESD 尖峰，而要提取的感興趣信號卻非常小。因此，模擬傳感器接口變得非常重要，并且必須在拒絕環(huán)境現(xiàn)象的同時(shí)保持嚴(yán)格的規(guī)范。為了取得商業(yè)上的成功，它還必須提供低成本、小尺寸和（對于電池供電的儀表）低電源電流。放大或不放大放大或不放大系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員喜歡保持模擬鏈較短，以期提高信號對外部噪聲現(xiàn)象的免疫力。（數(shù)字電路通常不受??噪聲影響，但并非總是如此。）過去，冗長的模擬鏈在順序階段處理給定的信號處理任務(wù)。例如，一個(gè)級提供沒有共模抑制的差分增益，另一個(gè)提供沒有差分增益的共模抑制。雙電源軌和高壓電源軌也有助于放寬模擬電路的信噪比限制。對更短的模擬鏈和單電源、低壓模擬電源軌的要求迫使創(chuàng)新架構(gòu)的發(fā)展來應(yīng)對這些挑戰(zhàn)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員喜歡保持模擬鏈較短，以期提高信號對外部噪聲現(xiàn)象的免疫力。（數(shù)字電路通常不受??噪聲影響，但并非總是如此。）過去，冗長的模擬鏈在順序階段處理給定的信號處理任務(wù)。例如，一個(gè)級提供沒有共模抑制的差分增益，另一個(gè)提供沒有差分增益的共模抑制。雙電源軌和高壓電源軌也有助于放寬模擬電路的信噪比限制。對更短的模擬鏈和單電源、低壓模擬電源軌的要求迫使創(chuàng)新架構(gòu)的發(fā)展來應(yīng)對這些挑戰(zhàn)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)早期做出的一項(xiàng)決定是 ADC 和傳感器是否可以直接連接。在某些應(yīng)用中，這種直接連接可以節(jié)省空間和功耗。例如，高阻比率電橋可以使用許多 ADC 中存在的基本內(nèi)部參考，從而消除了對外部參考的需求。系統(tǒng)設(shè)計(jì)早期做出的一項(xiàng)決定是 ADC 和傳感器是否可以直接連接。