中心議題：

• 設計模數轉換器係統傳感器與轉換器的連接

解決方案：

• 將傳感器信號放入一個無增益 24 位轉換器中
• 通過使用 ADC 差分輸入來消除模擬電平轉換的影響

設計模數轉換器係統時
，您可能會使用的最初設計方法是首先研究需要的精度，然後再使用一個可提供精度比較的 ADC。為了獲得要求的準確度或精度
，需要向係統添加一些必要的增益模塊，以使相關的模擬範圍能夠覆蓋 ADC 的動態範圍。

然而，還有另外一種替代方法。可以使用一個 24 位轉換器來去除增益模塊及其帶來的偏移、漂移和噪聲（存在於 12 至 16 位係統中）。該 24 位轉換器是一種更加簡單的解決方案，可以在相同或者更低成本條件下獲得更高的性能。

您可能會隻使用 24 位 ADC 範圍中的一部分來完成設計。沒錯：您可能會丟掉一些位！但仍然可以達到或者提高原來 12 至 16 位係統的精度和準確度。相比 12 位 ADC，該 24 位轉換器具有 4096 的直接係統增益優勢
，以及一種額外的可編程增益放大器 (PGA) 功能。Δ-Σ 轉換器中的內部 PGA 功能可以增加增益 64 到 128 倍（取決於具體產品）。

作為設計過程的第一步，通常要仔細查看使用的傳感器，然後查看傳感器的輸出範圍。之後，再將該傳感器的輸出範圍與 A/D 轉換器輸入相匹配。在這一過程中，需要一個模擬增益單元來使傳感器/ADC 匹配有效。或者，試著隨便找一個能夠匹配傳感器輸出範圍的 ADC。請慎用這兩種方法。盡量多注意係統噪聲影響，這種情況下實際係統精度和準確度是很重要的規範。

例如
，如果一個 12 位係統具有 250 V/V 模擬增益的 5V 範圍，那麼係統 LSB 就等於 5V /250 / 212 或 4.88 mV。圖 1.A 描述了此類係統。 現在，將傳感器信號放入一個無增益 24 位轉換器中（請參見圖 1. B）。之所以這樣做是因為 24 位係統的 LSB 尺寸相當於擁有一個 4096 的模擬增益。當采用這種設計方法時

，通過使用 ADC 差分輸入來消除模擬電平轉換的影響。這就能夠向負 ADC 輸入施加一個電壓
，同時能夠將正 ADC 輸入和傳感器輸出放置在一起。盡管 24 位 ADC 的總範圍是可操作的，但是傳感器輸出可能隻包括 ADC 輸出代碼的一部分。選擇 ADC 範圍中的這一部分後，便可將注意力集中在信號響應的最佳區域。使用一款具有 23 位有效精度的 24 位 ADC 就像在轉換器範圍內放置了 2048 個單獨的 12 位轉換器。

以(yi)後(hou)我(wo)們(men)將(jiang)研(yan)究(jiu)如(ru)何(he)在(zai)一(yi)個(ge)負(fu)載(zai)單(dan)元(yuan)和(he)溫(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)應(ying)用(yong)中(zhong)實(shi)施(shi)這(zhe)些(xie)方(fang)法(fa)。無(wu)論(lun)是(shi)哪(na)種(zhong)情(qing)況(kuang)，我(wo)們(men)都(dou)會(hui)對(dui)比(bi)係(xi)統(tong)的(de)性(xing)能(neng)和(he)成(cheng)本(ben)。通(tong)過(guo)評(ping)估(gu)一(yi)些(xie)不(bu)同(tong)類(lei)型(xing)的(de)低(di)速(su)電(dian)路(lu)，我(wo)們(men)會(hui)得(de)到(dao)一(yi)個(ge) 12 位應用和 24 位實施的對比結果，從而說明這種新設計方法的優點。