电路功能与优势

    工业过程控制系统中的信号电平通常为以下几类之一：单端电流（4～20mA）、单端差分电压（0～5V、0～10V、±5V、±10V）或者来自热电偶或称重传感器等传感器的小信号输入。大共模电压摆幅也非常典型，尤其是小信号差分输入；因此，良好的共模抑制性能是模拟信号处理系统的一项重要特性。

    图1所示的模拟前端电路经过优化，液晶显示屏价格可在处理这些类型的工业级信号时提供高精度和高共模抑制比（CMRR）。

    图1适合过程控制应用的高性能模拟前端（原理示意图：未显示所有连接和去耦）

    该电路会对信号进行电平转换和衰减，从而使信号可以与大多数现代单电源SAR ADC的输入范围要求兼容，如高性能、16位250kSPS PulSAR（R） ADCAD7685

    对于18Vp-p的输入信号，该电路的共模抑制（CMR）性能约为105dB（100Hz时）和80dB（5kHz时）。

    高精度、高输入阻抗和高CMR由仪表放大器AD8226提供。对于高精度应用，液晶拼接屏幕需要具有高输入阻抗，以便最大程度地减小系统增益误差并实现出色的CMR。AD8226增益可以用电阻在1至1000范围内进行编程设置。

    若直接在输入端连接阻性电平转换器/衰减器级，会因电阻之间出现失配，导致CMR性能下降。AD8226可以提供小信号和大信号输入所需的出色CMR性能。无需任何外部元件，电平转换器/衰减器/驱动器AD8275即可在该电路中执行衰减和电平转换功能。

    由于信号带宽相对较低，Σ-Δ型ADC通常用于高分辨率测量系统，液晶面板走势而且Σ-Δ架构可以在低更新速率条件下提供出色的噪声性能。不过，在越来越多的设计中，尤其是多通道系统，更新速率不断提高，以便更快地更新各通道或增加通道密度。这种情况下，高性能SAR ADC是不错的替代之选。图1所示电路采用250kSPS 16位ADC AD7685、高性能仪表放大器AD8226和衰减器/电平转换器/放大器AD8275并配置为完整的系统解决方案，无需任何外部元件。