高输入阻抗的轨至轨测量电路

基于模数转换器(ADC)的精确测量系统的两个非常理想的特征是输入阻抗高、输入范围宽。本文描述的电路能实现这些性能，它具有输入阻抗超高、输入范围比电源轨高300mV的特性(如图所示)。

这个电路将一种热耦和电阻温度传感器(RTD)连接到LTC2449高性能△-∑ADC上。热耦输出的变化很小(每摄氏度为几十毫伏)，而且如果热耦结的温度比连接热耦到PCB走线的“冷结”温度更低，则输出为负。

通过比较RTD的电压和参考电阻RREF的电压来测量RTD，可提供高精度的电阻比较，且无需增加精密电流源。图中将传感器接地是一个很好的减少拾取噪声的首要方法。而这个ADC必须能处理非常接近或略大于电源轨的输入信号，就像LTC2449一样。

ADC的模拟输入信号连接到器件的MUXOUT引脚，一个外部缓冲器将这些信号与开关电容ADC的输入信号隔离开来。外部缓冲器为精密CMOS双运放LTC6241，它使得从多路器到模拟输入为高阻抗。这种方法明显优于集成缓冲器，因为只要缓冲器电源合适，这种方法的模拟
输入便为真正的轨对轨。

LTC6241具有轨对轨输出级和一直从负电源到低于正电源1.5V范围的共模输入范围。因为没有轨对轨放大器可以真正将其输出拉升到电压轨，所以它采用LT3472升压／反相调节器，通过5V LTC2449电源产生1.25／7V的运放电源。

此外，LT3472的1.1MHz升关频率接近LTC2449数字滤波器阻带的中点。当使用内部转换时钟时，阻带的中点为900kHz，并与所选的速度
模式无关。放火器的0.01 μF电容负载和补偿网络使ADC具有一个“电荷池”，以平衡ADC的采样电流，而2.5kΩ反馈电阻则用来保持直流精度。