准确和简单的交流测量到500kHz

元器件信息   2024-01-17 10:04   193   0  

LTC1967  点击型号查看芯片规格书

Analog Devices(亚德诺) 芯片规格书大全

芯片规格书搜索工具-icspec


LTC1967和LTC1968提供了最简单的方法来精确测量输入信号频率高达500khz的任何交流波形的均方根值。它们的增益精度为1%,噪声分别为100kHz和500kHz。它们的现象级线性为0.02%,源自Delta Sigma架构的使用,允许轻松的rms到dc转换,而无需在对数-反对数实现中预期的校准。它们还提供了更稳定的温度性能。

图1显示了使用LTC1967或LTC1968是多么容易。每个只需要一个平均电容和一个供电旁路电容。输入可以是差分驱动或单端驱动,交流或直流耦合,共模范围在GND和V(+)之间。输出有一个返回引脚,在GND和v(+)之间的任何地方提供容易的电平转换。

7505_1crp_7197.png

图1所示。LTC1967, LTC1968很容易连接。唯一的外部元件是平均电容器和旁路电容器。

设计人员只需要选择足够大的平均电容器来提供所需的低频和高频精度,并且足够小以满足沉降时间要求。这是唯一的设计决策。

表1总结了LTC1967和LTC1968的特点。

功能LTC1967LTC1968
典型的线性±0.02%±0.02%
最大增益误差±0.3%±0.3%
带宽到0.1%附加错误40千赫150千赫
带宽为1%额外错误100千赫500千赫
输入/输出共模范围轨到轨轨到轨
电源电压5 v±0.5 v5 v±0.5 v
电源电流330µ2.3马
8-lead MSOP8-lead MSOP

得尔塔-西格马拓扑结构的优点

ltc1967和LTC1968中使用的得尔塔-西格马拓扑有几个优点。首先,rms到dc转换的线性是无与伦比的。图2显示了输出错误与输入错误的对比。线性度通常优于0.02%。这种线性来自这样一个事实,即使用调制器执行的乘法和除法只有两个增益:-1和1。

7505_qvul_6878.png

图2。线性度通常优于0.02%。

这种架构的第二个优点是温度变化不大。例如,增益漂移小于10ppm/°C。这比使用旧的对数反对数实现的转换器要好一个数量级。

LTC1967和LTC1968的带宽和响应时间与被转换的输入幅度无关。这再次与旧的实现形成对比,旧的实现将其偏置与输入幅度相关联,因此在较小的输入时变慢。

最后,切换电容结构使得在输入和输出时易于实现轨对轨操作。电平转移输出是很容易的,因为将OUT RTN引脚绑到所需的输出电平。

选择平均电容

唯一需要仔细选择的外部元件是平均电容器。在选择平均电容时,有三个考虑因素:

  • 在低输入频率下的转换精度,

  • 在高输入频率下的噪声,和

  • 所需的沉降时间。

有两种低频误差需要考虑。一个是输出中的直流误差,第二个是输出中的ACripple。在数据表中的曲线显示了这两个误差与频率的平均电容的不同值。平均电容越大,这两个误差就越小。

在较高的输入频率下,直流输出中的噪声增加,因为得尔塔-西格马调制器中的噪声随频率增加而增加。这种噪声在直流输出中表现为低频。更大的平均电容增加的平均降低了这种噪声。图3显示了theLTC1967和LTC1968的输出噪声与输入频率的关系。在较高的频率下,ltc1968比LTC1967具有更低的噪声。

7505_h6s9_8220.png

图3。输出噪声vs输入频率。

最后,必须考虑器件的沉降时间。平均电容越大,沉降时间越长。由于低频率和高频率的精度都随着平均电容的增大而增加,因此应该使用最大的平均电容,同时仍然满足沉降时间要求。数据表有沉降时间与平均电容的图表。

结论

LTC1967和LTC1968通过提供免校准精度,灵活的输入/输出连接和温度稳定性来简化ac测量。它们在很大的输入频率范围内保持精度。两者都可在一个微小的8针MSOP包。


登录icspec成功后,会自动跳转查看全文
博客评论
还没有人评论,赶紧抢个沙发~
发表评论
说明:请文明发言,共建和谐网络,您的个人信息不会被公开显示。