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delta-sigma ADC的参考电平考虑

时间:10-02 整理:3721RD 点击:
目前在设计一个delta-sigma ADC, 用于电能测量,所以输入信号基本是直流
电路具体要求如下:
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电源供电4.5~5.5V
被测电池电源范围为1.4~4.2V
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根据这两个条件,是否就可以确定如下参考电平:
输入信号共模 (1.4+4.2)/2=2.8V
参考电平下限1.4V
参考电平上限4.2V
当然可以取的更大一些,这样的话会不满量程显示,不知道我这样取值是否合理?
两外一个问题,就是调制器一般都是全差分输入,之前看到的结构好像都是先对输入信号进行单转双处理,把它变成共模电平在2.8V的差分信号输出。
鉴于此项目,输入信号不进行单转双处理,直接把调制器的一端接地,另一端接电池(变化范围为1.4~4.2V)
这样是不是调制器工作不正常呢?因为输入信号的共模电平一直在变的,对开关电容电路理解不是很透彻,希望高手不吝赐教!

第一个问题,满量程可以取得稍微大些,因为delta-sigma调制器通常在接近满量程时会饱和,导致信噪比下降。
第二个问题,你可以把调制器另一端接2.8v,开关电容电路在电荷转移后期运放的输入电压都会是输入共模电平,所以你不用担心。但是在电荷转换的初期运放接实际输入的一端会有大的电压跳跃,另外接共模电平的一端电压变化很小,这是你应该考虑设计运放的共模-差模特性。
另外,因为你是测量dc信号,所以要注意使用特殊的技术来减少调制器的直流失调,否则直流失调太大测量就会有很大的误差。

chopper & CDS

1.共模取定2.8V之后,那么对于调制器的满量程fullscale就是2.8V,输入信号满摆幅应该是0(2.8-2.8)~5.6(2.8+2.8)V,实际能做到多少动态范围,取决于采用的结构以及积分饱和问题
2.对于差分工作的调制器,处理的是输入端的差分信号,如果一端接地,测量的就是另一端的电压。只不过由于运放处理的信号幅度有限,应认真仿真,避免出现积分饱和。

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