ADCに対するリファレンス電圧の影響

AIN+ - AIN- > 0、RANGE = GNDの場合

AIN+ - AIN- < 0、RANGE = GNDの場合

AIN+ - AIN- > 0、RANGE = DVDDの場合

AIN+ - AIN- < 0、RANGE = DVDDの場合

電圧分圧器を使用して簡単な可変リファレンスを生成

式1の分子にある差動リファレンス電圧の項(V_REF+ - V_REF-)を調整することによって、伝達関数の利得の変化を簡単に確認することができます。利得を増加するには、単にリファレンス電圧を下げるだけです。逆に、利得を減少するには、リファレンス電圧を上げます。可変リファレンスを生成するにはいくつかの方法がありますが、最も簡単な方法は2.5Vリファレンスの可変電圧分圧器を使用してV_AIN+を変更する方法です。

図1. MAX6126と、REF+ = V_OUTでREF- = GNDの分圧器。V_OUTの想定範囲 = 1.5V～2.5V

図1に示す調整可能なリファレンス回路は、2.5Vのリファレンス(MAX6126)とリファレンス出力(OUTF)とGND間に直列に接続された固定抵抗器と可変抵抗器で構成されています。この回路の出力REF+はADCのREF+に接続し、REF-はGNDに接続します。差動リファレンス電圧V_REFは次式で得られます。

REF+上のADCへの入力インピーダンスは、通常220MΩであるため、(R_VAR + R) < 1MΩである限り、式2には影響しません。

MAX149xファミリで外部リファレンスを使用するときの実際的な問題

図2. MAX1447、MAX1491、MAX1493、MAX1495、MAX1496、MAX1498のADCとともに、MAX5490高精度電圧分圧器を使用

REF+とREF-は±2.2Vを超えてはならないため、2.2Vを超えるリファレンス電圧を使用するときには、GNDを基準として外部リファレンス電圧を調整する必要があります。これを実現するため、図3には、2つの外部リファレンスソースを使用してREF-とREF+の電圧を生成する方法を示しています。外部リファレンスは、0.5Vの低電圧から3.6Vの高電圧まで使用することが可能で、性能は維持されます。図4は、500mVの入力と500mV～4.2Vのリファレンス電圧を備えた標準的なデバイスの精度を示しています。

図3. 2つのリファレンスソースを使用してREF+とREF-を生成するMAX1498/MAX1499/MAX1477ベースのパネルメータの説明図

図4. 図3の回路における相対誤差対リファレンス電圧

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