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測(cè)量VOS并將結(jié)果存儲(chǔ)在固件中實(shí)現(xiàn)ADC采樣頻率下工作

發(fā)布時(shí)間:2022/7/29 19:40:59 訪問次數(shù):338

由于轉(zhuǎn)換器架構(gòu)不同,每種設(shè)備采用的解決方案也不同。AD4000 SAR ADC可以在低于模擬輸入范圍的電源下工作。采用的解決方案稱為高阻模式,僅適用于低于 100 kHz 的采樣頻率。

在AD7768中,電源等于或高于模擬輸入范圍。AD7768采用的解決方案稱為預(yù)充電緩沖器,與高阻模式相反,它可以在最高ADC采樣頻率下工作。

兩種解決方案都基于相同的操作原理;驅(qū)動(dòng)ADC的主要困難是電容性電荷再分配。換句話說,當(dāng)內(nèi)部開關(guān)重新連接采樣電容器時(shí),輸入緩沖器和低通濾波器看到的電壓降越低,電壓突跳越低,從而最大限度地減少ADC輸入電流。因此,驅(qū)動(dòng)ADC越容易,建立時(shí)間減少的越多。濾波器電阻上的壓降減小,因此交流性能得到提升。

MAX4080檢流放大器具有精密的輸入失調(diào)電壓(VOS),25°C時(shí)值為±0.6mV,在整個(gè)-40°C至+125°C溫度范圍內(nèi),值為±1.2mV。

許多應(yīng)用需要更高的電流測(cè)量精度,因此需要對(duì)輸入VOS做進(jìn)一步校準(zhǔn)。這種校準(zhǔn)通過在生產(chǎn)過程中測(cè)量VOS并將結(jié)果存儲(chǔ)在固件中實(shí)現(xiàn)。利用所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù),當(dāng)設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)投入實(shí)際使用時(shí),可以在數(shù)字域調(diào)整VOS。

如果MAX4080T具有VOL=0,則正電壓輸入VOS應(yīng)該產(chǎn)生正的輸出VOS。而負(fù)電壓輸入VOS則不會(huì)“反映到”輸出端,因?yàn)榉糯笃鞑荒墚a(chǎn)生低于地電位的輸出電壓。這樣,在零輸入差分電壓下,不能通過“直接”測(cè)量輸出電壓來校準(zhǔn)輸入VOS。


在這兩種情況下,開關(guān)都是在CMOS工藝中實(shí)現(xiàn)的,閉合時(shí)的電阻值非零,通常為幾歐姆。這個(gè)串聯(lián)電阻與采樣電容相結(jié)合,在pF范圍內(nèi),意味著ADC輸入帶寬通常非常大,并且在很多情況下遠(yuǎn)大于ADC采樣頻率。

針對(duì)USB-PD的AC-DC控制器和驅(qū)動(dòng)器,能顯著減少高能效AC-DC電源的物料單(BOM)含量,尤其是在100W以上的負(fù)載范圍。

充電器的輸出功率越來越大,從十幾年前的5W-10W充電器,發(fā)展到今天的超級(jí)快充/快充/USB PD充電器輸出功率到100W以上。


由于轉(zhuǎn)換器架構(gòu)不同,每種設(shè)備采用的解決方案也不同。AD4000 SAR ADC可以在低于模擬輸入范圍的電源下工作。采用的解決方案稱為高阻模式,僅適用于低于 100 kHz 的采樣頻率。

在AD7768中,電源等于或高于模擬輸入范圍。AD7768采用的解決方案稱為預(yù)充電緩沖器,與高阻模式相反,它可以在最高ADC采樣頻率下工作。

兩種解決方案都基于相同的操作原理;驅(qū)動(dòng)ADC的主要困難是電容性電荷再分配。換句話說,當(dāng)內(nèi)部開關(guān)重新連接采樣電容器時(shí),輸入緩沖器和低通濾波器看到的電壓降越低,電壓突跳越低,從而最大限度地減少ADC輸入電流。因此,驅(qū)動(dòng)ADC越容易,建立時(shí)間減少的越多。濾波器電阻上的壓降減小,因此交流性能得到提升。

MAX4080檢流放大器具有精密的輸入失調(diào)電壓(VOS),25°C時(shí)值為±0.6mV,在整個(gè)-40°C至+125°C溫度范圍內(nèi),值為±1.2mV。

許多應(yīng)用需要更高的電流測(cè)量精度,因此需要對(duì)輸入VOS做進(jìn)一步校準(zhǔn)。這種校準(zhǔn)通過在生產(chǎn)過程中測(cè)量VOS并將結(jié)果存儲(chǔ)在固件中實(shí)現(xiàn)。利用所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù),當(dāng)設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)投入實(shí)際使用時(shí),可以在數(shù)字域調(diào)整VOS。

如果MAX4080T具有VOL=0,則正電壓輸入VOS應(yīng)該產(chǎn)生正的輸出VOS。而負(fù)電壓輸入VOS則不會(huì)“反映到”輸出端,因?yàn)榉糯笃鞑荒墚a(chǎn)生低于地電位的輸出電壓。這樣,在零輸入差分電壓下,不能通過“直接”測(cè)量輸出電壓來校準(zhǔn)輸入VOS。


在這兩種情況下,開關(guān)都是在CMOS工藝中實(shí)現(xiàn)的,閉合時(shí)的電阻值非零,通常為幾歐姆。這個(gè)串聯(lián)電阻與采樣電容相結(jié)合,在pF范圍內(nèi),意味著ADC輸入帶寬通常非常大,并且在很多情況下遠(yuǎn)大于ADC采樣頻率。

針對(duì)USB-PD的AC-DC控制器和驅(qū)動(dòng)器,能顯著減少高能效AC-DC電源的物料單(BOM)含量,尤其是在100W以上的負(fù)載范圍。

充電器的輸出功率越來越大,從十幾年前的5W-10W充電器,發(fā)展到今天的超級(jí)快充/快充/USB PD充電器輸出功率到100W以上。


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