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ADC驱动器配置方案：如何增加双极性输入的增益资料下载
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2021-04-02
赵辉
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作者：tschmitt，ADI应用工程师
本篇文章将讨论一种可用来将ADAQ798x与双极性传感器和输入源接口的配置。此类信号在工业和数据采集应用中很常见。该配置基于该系列博客讨论的将双极性信号转换成单极性信号以用于集成ADC的同相配置。
同相求和配置
双极性信号在低电压(0 V)上下摆动。由于ADAQ798x集成ADC只能转换0 V到VREF的信号，所以针对该ADC，需要将双极性信号加以直流偏置和适当调整。为了完成这一任务，以下配置给标准同相配置增加了两个电阻（R1和R2）。
此配置将输入信号与一个单独的直流电压求和，以将ADC驱动器输出偏置到ADC中间电平输入(VREF/2)，从而实现双极性到单极性的转换。基准电压(VREF)用作直流电压常常是可行的，这样就无需其他电路（反正ADAQ798x总是伴随一个基准电压源！）。它还能防止VREF偏差给系统增加失调误差，因为ADC驱动器的直流偏置总是VREF的一半。鉴于这些原因，我们将专门讨论这种将VREF用作直流“变换”电压的配置。
此配置的传递函数如下：
与普通同相配置类似，Rf和Rg之比决定从IN 到AMP_OUT的增益，但此比值现在也依赖于vIN的输入幅度。注意vIN为双极性，但同相节点上的电压为单极性。这意味着，对应于vIN的最小值，IN 上的电压必须为0 V：
由此关系可得出R1和R2之比：
Rf和Rg可利用该配置的传递函数以及vIN为0 V时ADC驱动器输出(vAMP_OUT)等于VREF/2的条件来确定。求解Rf和Rg的方程可得：
现在有了R1和R2之比及Rf和Rg之比，但我们还需要挑选特定的值。我们已在该系列博客《增加单极性输入的增益》中讨论了Rf和Rg值的选择。R1和R2的选择应基于应用的噪声、精度和输入阻抗要求确定。小电阻会改善噪声，可降低其与ADC驱动器输入偏置电流相互作用所引起的失调误差（参见技术文章和参考电路），但若要提高输入阻抗并降低基准源的输出电流，则需要大电阻。此电路的输入阻抗为：
注意，对于vIN幅度为±VREF的特殊情况，Rf和Rg之比为0。这种情况下，ADC驱动器增益为1，意味着省去Rg，Rf可以为0 Ω。
我们来看一个例子：ADAQ7980需要对±1 V输入信号执行双极性到单极性转换，VREF = 5 V，使用Rf = 2 kΩ。利用上述公式，R2须为R
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