Hur höga är kraven för att uppnå en 7,5-siffrig DMM?
Många instrumenteringstillämpningar kräver hög noggrannhet, såsom digitala multimetrar (DMM), trefasstandardmätare, fältinstrumentkalibratorer, hög-precisions DAQ-system, elektroniska vågar/laboratorievågar, seismiska geofysiska instrument och källmätare (SMU)/effektmätningsenheter (PMU) i automatisk testutrustning (PMU). Dessa applikationer kräver mycket hög noggrannhet vid mätning av DC- eller lågfrekventa AC-signaler-, och i de flesta fall måste de relevanta komponenterna som används för att implementera applikationsval ha låg INL, hög upplösning, god stabilitet och repeterbarhet. Bland alla dessa applikationer är DMM den mest representativa.
För att bygga DMM:er med sju och en halv bits eller högre noggrannhet, använder industrin vanligtvis multi-slope integral ADC:er baserade på diskreta komponenter. Även om denna typ av ADC kan säkerställa rimlig mätnoggrannhet, är dess design och felsökning ganska komplex, så många ingenjörer använder kommersiella ADC IC:er för att slutföra designen. Under det senaste decenniet har 24-bitars ∑ - Δ ADC:er på marknaden använts i stor utsträckning vid utformningen av sex och en halv bitars DMM. För att uppnå sju och en halv bits noggrannhet och linjäritet måste ADC:er med högre prestanda användas. En annan utmaning kommer från referensspänningskällan, som kräver komplexa externa signalkonditioneringskretsar för att uppnå ultra-låg temperaturdrift för djupt begravda referensspänningskällor för zenerdioder.
Den här artikeln introducerar en signalkedjelösning med hög-precision konstruerad av en låg INL SAR ADC, en helt integrerad ultra-referensspänningskälla för ultra-lågtemperaturdriftprecision, ett fyrakanaligt matchande motståndsnätverk och en nolldriftsförstärkare med låg-brus. Den teoretiska analysen och beräkningen av noggrannhet i artikeln kan tjäna som referens och vägledning för praktisk kretsdesign och testning.
