Колко високи са изискванията за постигане на 7,5-цифрен DMM?
Много инструменти за измерване изискват висока точност, като например цифрови мултиметри (DMM), три{0}}фазни стандартни измервателни уреди, калибратори на полеви инструменти, високо{1}}прецизни DAQ системи, електронни везни/лабораторни везни, сеизмични геофизични инструменти и измервателни уреди за източник (SMU)/единици за измерване на мощност (PMU) в автоматично тестово оборудване (ATE). Тези приложения изискват много висока точност при измерване на DC или ниско{3}}честотни AC сигнали и в повечето случаи съответните компоненти, използвани за осъществяване на избор на приложение, трябва да имат ниска INL, висока разделителна способност, добра стабилност и повторяемост. Сред всички тези приложения DMM е най-представителното.
За да се изградят DMM със седем и половина бита или по-висока точност, индустрията обикновено използва интегрални ADC с много наклони, базирани на дискретни компоненти. Въпреки че този тип ADC може да осигури разумна точност на измерване, неговият дизайн и отстраняване на грешки са доста сложни, така че много инженери използват търговски ADC IC, за да завършат дизайна. През последното десетилетие 24-битовите ∑ - Δ ADC на пазара бяха широко използвани при проектирането на шест и половина бита DMM. За да се постигне седем и половина бита точност и линейност, трябва да се използват ADC с по-висока производителност. Друго предизвикателство идва от източника на референтно напрежение, което изисква сложни външни вериги за кондициониране на сигнала за постигане на ултра-температурен дрейф за дълбоко заровени източници на еталонно напрежение на Zener диод.
Тази статия ще представи високо{0}}прецизно решение за сигнална верига, конструирано от ADC с нисък INL SAR, напълно интегриран ултра{1}}източник на референтно напрежение с прецизен дрейф при ултра-температура, четириканална съгласувана резисторна мрежа и усилвател с нисък-шум с нулев дрейф. Теоретичният анализ и изчисляването на точността в статията може да служи като справка и насока за практическо проектиране и тестване на вериги.
