最大化MAX1464的ADC范围

MAX1464为高性能、多通道、信号调理器，采用内部16位模数转换器将模拟输入信号转换为数字值。为了最大限度地提高转换分辨率，必须从输入信号中剥离偏移，然后放大，同时不超过模数转换器的线性范围。本应用笔记描述了高效执行此任务的过程，并提供了流程图。

最大化MAX1464的转换分辨率

MAX1464为高性能、低成本、低功耗、多通道、基于微处理器的数字传感器信号调理器，具有片内闪存和温度传感器。信号路径的核心是一个16位模数转换器（ADC），它将模拟输入信号转换为数字值，由内部微处理器处理。为了最大限度地提高转换分辨率，必须使用粗失调DAC（CO）将输入信号从失调中剥离出来，然后，必须通过将可编程增益放大器（PGA）指数设置为最大可能值来放大输入信号，而不会超过ADC的线性范围。必须设置输入信号的粗偏移指数，以使传感器激励时的数字化值尽可能接近0x0000（十六进制）。然后，必须设置PGA指数，使最小和最大激励电平的数字化值尽可能接近ADC范围的±85%。

由于CO和PGA设置的分辨率有限，在此阶段只能对输入信号进行粗略的PGA和偏移调整。输出信号的最终和最精确设置通常在最终校准过程中实现，此时传感器误差、器件间变化、应用电路元件间变化以及所有其他残余误差通过补偿算法进行合并和校正。通常，可以在具有合理一致性传感器的生产线中使用相同的CO和PGA设置;因此，无需确定每个传感器的CO和PGA设置。

在MAX1464信号调理器中，CO和PGA指数分别针对通道1、通道2和通道T（温度传感器）输入设置。对于每个通道，PGA 索引使用 5 位（具有 17 种可能的设置）进行设置，CO 索引使用 4 位（包括 1 个符号位，具有 16 种可能的设置）在配置寄存器中进行设置。图1中的流程图显示了为未知特性的传感器寻找最佳粗偏移和增益设置的过程。请参考MAX1464数据资料，了解详细定义和配置寄存器的设置方法。

例

在本例中，CO和PGA指数是根据电源电压为5V时所需的0.5V至4.5V补偿输出确定的，使用灵敏度为10mV/V、失调为-12mV/V的传感器。因此，传感器失调为5V * （-12mV/V） = - 60mV，全激励时传感器范围为50mV。类似地，-FSO （满量程输出） = -85mV 和 +FSO = -35mV。按照流程图，PGA增益设置为PGAn[4：0] = 10000b（增益= 123），粗略失调校正设置为Con[3：0] = 1010b（+57mV RTI - 参考输入）。ADC的粗略校正-FS输入为（-85mV + 57mV）* 123 = -3.690V。ADC的+FS输入为（-35mV + 57mV）* 123 = + 2.460V。ADC 的输入范围为 ±VDD.因此，数字化传感器信号变为-FS = -3.690/5 = -0.738和+FS = +2.460/5 = +0.492。

请注意，桥乘以 VDD和 ADC 除以 VDD.因此，系统是比率式的，对V的直流值不敏感。DD.当输入值超过 ±V 时，ADC 输出削波至 ±1.0DD.

图1.确定使用MAX1464信号调理器补偿传感器信号的最佳粗偏移和PGA设置的步骤。

审核编辑：郭婷