Нетрадиционное включение опорного источника позволяет АЦП измерять собственное напряжение питания

Björn Starmark, Orville Buenaventura, Sören Käck

EDN

Если АЦП используется для контроля напряжения системного источника питания, можно столкнуться с ситуациями, в которых напряжение питания превышает опорное напряжение АЦП (Рисунок 1). Однако входное напряжение АЦП не может превышать его опорного напряжения. Чтобы привести напряжение питания к входному диапазону АЦП, можно использовать внешний резистивный делитель, но даже при допуске 0.1% резисторы будут вносить неприятные ошибки. Для решения этой проблемы можно исключить из схемы делитель, соединив вход опорного источника АЦП с его источником питания и подключив один из входов АЦП к выходу прецизионного источника опорного напряжения, – в данном случае 2.5-вольтовой микросхемы MAX6025A (Рисунок 2).

Рисунок 1.	Точный резистивный делитель приводит напряжение источника питания к диапазону входных напряжений этого АЦП, но вносит ошибки измерения.

В такой конфигурации АЦП измеряет напряжения на своих входах относительно напряжения источника питания. Используя оцифрованное опорное напряжение в качестве эталона, контроллер системы вычисляет отношение опорного напряжения к напряжению источника питания и корректирует результаты измерений на остальных входах. Вход внешнего опорного источника АЦП должен допускать подключение напряжения, равного напряжению его источника питания, а любой шум на шине питания искажает измерения во всех каналах. Поэтому для снижения шума шины питания в среде с электрическими помехами может потребоваться добавление фильтра нижних частот, обеспечивающего дополнительную развязку с АЦП.

Рисунок 2.	Чтобы исключить из схемы резистивный делитель, нужно подключить вход опорного напряжения АЦП к его источнику питания и измерять напряжение на выходе прецизионного опорного источника.

1. Datasheet Maxim MAX1087
2. Datasheet Maxim MAX6025