实现外部基准及其对MAX149x Σ-Δ面板仪表ADC增益的影响

MAX149x系列Σ-Δ面板表ADC可在500mV至3.6V范围内使用外部基准，实现精确的转换结果。本应用笔记说明了如何使用外部电压基准并分压输出以产生可变基准电压，驱动MAX149x系列并调节ADC增益。

基准电压如何影响ADC

MAX1447、MAX1491、MAX1493、MAX1495、MAX1496、MAX1498 Σ-Δ面板仪表IC为用户提供了500mV至3.6V之间的2.048V内部或外部基准电源选择。在最基本的配置中，这些器件期望在AIN+和AIN-的输入端有一个2.048V的基准电压源，并将结果转换为显示在LED/LCD显示屏上。输出计数对于 4.5 位版本有效，由以下传递函数给出。对于 3.5 位版本，将这些公式中的 20，000 更改为 2000。

使用 AIN+ - AIN- > 0，范围 = GND
 

使用 AIN+ - AIN- < 0，范围 = GND
 

使用 AIN+ - AIN- > 0，范围 = DVDD
 

使用 AIN+ - AIN- < 0，范围 = DVDD
 

使用分压器构建简单的可调基准电压源

改变基准电压会改变器件的增益。某些应用利用这一点，使用可变外部基准电压源来提供可调增益。

通过调整差分基准电压项（VREF+ - VREF-）在公式1的分子中，很容易看到传递函数的增益变化。要增加增益，只需降低基准电压即可。相反，为了降低增益，请提高基准电压。虽然有几种方法可以创建可调基准电压源，但最简单的方法是使用带有2.5V基准的可调分压器来改变VAIN+.

图1.MAX6126 + 分压器，REF+ = VOUT and REF- = GND。

图1所示的可调基准电路由一个2.5V基准（MAX6126）和一个可变电阻组成，该电阻串联在基准输出（OUTF）至GND之间。该电路的输出REF+连接到ADC的REF+，REF-连接到GND。差分基准电压，VREF，由下式给出：

REF+上ADC的输入阻抗典型值为220MΩ，因此只要（R增值+ R） < 1MΩ。

MAX149x系列使用外部基准时的实际问题

需要注意的是，MAX1447、MAX1491、MAX1493、MAX1495、MAX1496、MAX1498将基准输入引脚限制在±2.2V的绝对电压，以实现精确的转换。因此，使用图1所示电路时，REF+电压不得超过2.2V。此外，电阻随温度漂移，这会改变电阻分压器与温度的比值。使用低温电阻器，如薄膜片式电阻器，避免使用碳电阻器和电位器。如果需要固定增益，可以使用MAX5490等精密匹配的电阻网络实现±1ppm/°C的比率漂移。（请参阅图 2。

图2.使用MAX5490精密分压器与MAX1447、MAX1491、MAX1493、MAX1495、MAX1496、MAX1498ADC。

由于REF+和REF-不应超过±2.2V，因此当使用高于2.2V的基准电压时，必须将外部基准电压集中在GND周围。为此，图3显示了如何使用两个外部基准电压源产生REF-和REF+电压。外部基准可低至 0.5V 和高达 3.6V，但仍能保持性能。图4显示了具有500mV输入和500mV至4.2V基准电压的典型器件的精度。

图3.基于MAX1498/MAX1499/MAX1477的面板仪表使用两个基准源生成REF+和REF-的图示。

图4.图3所示电路的相对误差与基准电压的关系。

审核编辑：郭婷