Cât de mari sunt cerințele pentru realizarea unui DMM de 7,5 cifre?
Multe aplicații de instrumentare necesită o precizie ridicată, cum ar fi multimetre digitale (DMM), contoare standard trifazate, calibratoare pentru instrumente de câmp, sisteme DAQ de-înaltă precizie, cântare electronice/balanțe de laborator, instrumente geofizice seismice și contoare sursă (SMU)/unități de măsurare a puterii (PMU) în echipamente automate de testare (ATE). Aceste aplicații necesită o precizie foarte mare în măsurarea semnalelor de curent continuu sau de frecvență joasă-AC și, în majoritatea cazurilor, componentele relevante utilizate pentru implementarea selecției aplicațiilor trebuie să aibă INL scăzut, rezoluție ridicată, stabilitate bună și repetabilitate. Dintre toate aceste aplicații, DMM este cea mai reprezentativă.
Pentru a construi DMM-uri cu o precizie de șapte biți și jumătate sau mai mare, industria utilizează de obicei ADC-uri integrale cu pante multiple bazate pe componente discrete. Deși acest tip de ADC poate asigura o precizie rezonabilă a măsurătorilor, proiectarea și depanarea lui sunt destul de complexe, așa că mulți ingineri folosesc circuite integrate ADC comerciale pentru a finaliza proiectarea. În ultimul deceniu, ADC-urile pe 24 de biți ∑ - Δ de pe piață au fost utilizate pe scară largă în proiectarea DMM-urilor de șase biți și jumătate. Pentru a obține acuratețe și liniaritate de șapte biți și jumătate, trebuie utilizate ADC-uri de performanță mai mare. O altă provocare vine de la sursa de tensiune de referință, care necesită circuite complexe de condiționare a semnalului extern pentru a obține o deviere de temperatură ultra-scăzută pentru sursele de tensiune de referință cu diode Zener îngropate adânc.
Acest articol va prezenta o soluție de lanț de semnal de înaltă{0}}precizie construită printr-un ADC SAR cu INL scăzut, o sursă de tensiune de referință de referință cu derive ultra-de temperatură joasă, o rețea de rezistență de potrivire cu patru canale și un amplificator cu zgomot redus-de derive zero. Analiza teoretică și calculul preciziei din articol poate servi ca referință și ghid pentru proiectarea și testarea circuitelor practice.
