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基于TLC4502和MAX111的数据采集系统自校准技术

资料介绍
测控技术与仪器 论文

基于TLC4502和MAX111的数据采集系统自校准技术
摘要:介绍了数据采集系统中的自校准技术,并以TLC4502和MAX111为例介绍了自校准功
能模块中运算放大器和A/D转换器的工作原理及使用方法,最后给出了相应的应用实例。

    关键词:自校准技术;A/D转换;TLC4502;MAX111
1 引言
零点温度漂移和时间漂移往往会对微弱信号的放大及A/D转换过程产生重要影响,
从而引起数据采集精度的降低。因此,为了提高精度,多采用高精度的基准源、匹配电
阻以及低漂移运算放大器,但这样同时也会使产品成本升高,且线路复杂,功耗高。本
文讨论的自校准技术能很好地解决时漂和温漂问题,并进一步提高A/D转换的精度,
而且硬件简单,因此适用范围很广。

2 数据采集系统的一般组成
数据采集系统一般由模拟信号输入、信号放大器、A/D转换器以及MCU组成,如
图1所示。该系统的自校准精度主要取决于信号放大器和A/D转换器。
2.1 校准信号放大器
信号放大器的放大倍数准确与否以及时漂、温漂等问题都会严重影响数据采集的精度
,因而对信号放大器进行校准是十分必要的。现在已经有一些带自校准功能的信号放大
器。选用这些器件无疑会大大简化系统设计。下面以美国TI公司的自校准信号放大器
TLC4502为例进行说明。TLC4502内有两个自校准运放通道,其通道的原
理图如图2所示。
通电后,上电复位电路开始工作,通过控制逻辑电路启动自校准过程。首先激活RC
振荡器以提供逐次逼近算法的时钟信号,同时断开K1、K4,并接通K2、K3。此时
,运算放大器输入端短路,输出为失调电压,该电压经K3到片内并通过A/D转换器转换
后,存入寄存器SAR内,然后再通过片内D/A转换器转换后送到运算放大器内进行失
调对消。经过若干个时钟周期后,失调电压逐次逼近零点,此时控……
基于TLC4502和MAX111的数据采集系统自校准技术
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