Cik augstas ir prasības, lai iegūtu 7,5 ciparu DMM?
Daudzām instrumentu lietojumprogrammām ir nepieciešama augsta precizitāte, piemēram, digitālie multimetri (DMM), trīs-fāzu standarta skaitītāji, lauka instrumentu kalibratori, augstas-precīzas DAQ sistēmas, elektroniskie svari/laboratorijas svari, seismiski ģeofiziskie instrumenti un avotu mērītāji (SMU)/jaudas mērvienības (PMU) automātiskās pārbaudes iekārtās (ATE). Šīm lietojumprogrammām ir nepieciešama ļoti augsta precizitāte līdzstrāvas vai zemfrekvences maiņstrāvas signālu mērīšanai, un vairumā gadījumu attiecīgajiem komponentiem, ko izmanto lietojumprogrammu atlasei, ir jābūt ar zemu INL, augstu izšķirtspēju, labu stabilitāti un atkārtojamību. No visiem šiem lietojumiem DMM ir reprezentatīvākais.
Lai izveidotu DMM ar septiņarpus bitiem vai augstāku precizitāti, nozare parasti izmanto vairāku slīpumu integrētus ADC, kuru pamatā ir diskrēti komponenti. Lai gan šāda veida ADC var nodrošināt saprātīgu mērījumu precizitāti, tā dizains un atkļūdošana ir diezgan sarežģīta, tāpēc daudzi inženieri izmanto komerciālus ADC IC, lai pabeigtu dizainu. Pēdējā desmitgadē tirgū pieejamie 24 bitu ∑ - Δ ADC ir plaši izmantoti sešarpus bitu DMM projektēšanā. Lai sasniegtu septiņarpus bitu precizitāti un linearitāti, ir jāizmanto augstākas veiktspējas ADC. Vēl viens izaicinājums ir saistīts ar atsauces sprieguma avotu, kuram ir nepieciešamas sarežģītas ārējās signāla kondicionēšanas shēmas, lai panāktu īpaši zemu temperatūras novirzi dziļi ieraktiem Zenera diodes atsauces sprieguma avotiem.
Šajā rakstā tiks iepazīstināts ar augstas-precizitātes signālu ķēdes risinājumu, kas izveidots ar zemu INL SAR ADC, pilnībā integrētu ultra-zemas temperatūras novirzes precizitātes atsauces sprieguma avotu, četru kanālu atbilstības rezistoru tīklu un nulles novirzes zemu{2}}trokšņu pastiprinātāju. Rakstā sniegtā teorētiskā analīze un precizitātes aprēķins var kalpot kā atsauce un norādes praktiskai ķēdes projektēšanai un testēšanai.
