使用CS3001/02/11/12運(yùn)算放大器和CS5510/11/12/13 ADC電路介紹

將介紹幾種使用CS3001 / 02/11/12運(yùn)算放大器和CS5510 / 11/12/13 ADC的電路。該組合以相對較低的功率產(chǎn)生了非常高的性能。

CS3001和CS5513組合電路

第一個電路說明了帶有CS5513 AD轉(zhuǎn)換器的CS3001單放大器。CS5513轉(zhuǎn)換器包括一個內(nèi)部振蕩器，該振蕩器將轉(zhuǎn)換速率設(shè)置為約107 Sps。在該電路中，稱重傳感器的靈敏度為1 mV / V。在5 V激勵和滿負(fù)載的情況下，來自稱重傳感器的輸出為5 mV。

CS3001放大器是斬波穩(wěn)定放大器，具有非常低的噪聲（6 nV / sqrt Hz）。該放大器的獨特之處在于它具有300 dB的開環(huán)增益。這使得該放大器可以用于非常高的增益配置，并且仍然保持出色的線性度。

該電路顯示CS3001的增益為408X。增益由反饋電阻的無線電（71.5kΩ）和稱重傳感器的輸出電阻（175Ω，由橋內(nèi)兩個350電阻的并聯(lián)組合設(shè)定）設(shè)置。請注意，很少有運(yùn)算放大器可以支持408x（52 dB）的增益，并保證16位或更高的線性度。由于CS3001具有超高的開環(huán)增益，它將是20位線性的。請注意，放大器的輸出以電源的一半左右或2.5 V時稱重傳感器的共模電壓為參考。稱重傳感器的5 mV輸出被408的運(yùn)算放大器增益放大，以產(chǎn)生ADC的輸入。最大電壓為2.04 V，但這將在2.5 V共模信號之上。該組合將在ADC的AIN +輸入上產(chǎn)生大約4.504 V的信號。

ADC的輸入范圍由VREF電壓設(shè)置。在VREF為5 V的情況下，轉(zhuǎn)換器的跨度設(shè)置為約±4 V，全差分。CS5513是20位轉(zhuǎn)換器，因此其1 048 576代碼的傳遞函數(shù)跨8 Vpp。由于放大后的稱重傳感器信號僅為2.04 V，當(dāng)稱重傳感器上的負(fù)載從零變?yōu)闈M量程時，轉(zhuǎn)換器將僅輸出轉(zhuǎn)換器代碼9 [（（2.04 / 8）x 1048576] = 267387）的四分之一。 。

具有橋偏置的CS3001和CS5512組合電路

第二電路與第一電路相似。它使用帶有負(fù)載傳感器的單個CS3001放大器來驅(qū)動CS5512 ADC。CS5512器件從外部連續(xù)時鐘運(yùn)行，該時鐘從微控制器輸出到CS5512的SCLK引腳。

該電路顯示CS3001設(shè)置的增益為817X（增益為143 k /175Ω，175是由電橋內(nèi)部兩個350電阻的并聯(lián)組合設(shè)置的）。請注意，很少有運(yùn)算放大器可以支持817X（58 dB）的增益，并保證16位或更好的線性度。CS3001將具有20位的線性度。在該電路中，添加了一個88.7kΩ電阻器來補(bǔ)償電橋，以使ADC的輸入為負(fù)，而稱重傳感器上沒有重量。這允許使用更多的AD轉(zhuǎn)換器輸入范圍。ADC的輸入為±4 V，全差分。增加失調(diào)允許使用ADC的負(fù)范圍。這為轉(zhuǎn)換器提供了更多來自轉(zhuǎn)換器的代碼，以用于橋接信號。

該電橋的靈敏度為1 mV / V，因此在滿量程下輸出5 mV。

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