1 PGA855 和 ADS127L21 24 位 Δ-Σ ADC 驅動器電路

工業系統中的模擬信號采集極具挑戰性。傳感器輸出信號通常存在毫伏范圍內的滿量程信號，因此需要微伏范圍內甚至納伏范圍內的分辨率。系統設計人員面臨的挑戰是優化傳感器放大器前端以實現出色的信噪比性能。因此，了解并盡量減少這些噪聲源至關重要。

儀表放大器 (INA) 和可編程增益儀表放大器 (PGA) 在工業采集系統中有著舉足輕重的地位。這些元件提供高精度、低噪聲信號調節和電平轉換以及多種增益編程功能。INA 和 PGA 提供了一種高阻抗前端，并且已發展成為后端中出色的 ADC 驅動器，可提供全面的集成式信號采集設計。應用包括用于測量各種電橋、壓力和溫度傳感器的工業模擬輸入模塊；數據采集卡；外科手術設備；振動分析以及電能計量/電池測試系統。

圖 7-13 展示了 PGA855 驅動 ADS127Lx1 的電路示例；ADS127Lx1 是一個全差分輸入、高分辨率、寬帶寬的 Δ-Σ ADC。

圖 1-1 PGA855 和 ADS127L21 24 位 Δ-Σ ADC 電路

PGA 在驅動差分 ADC 輸入時接受單端或全差分輸入信號。由引腳控制的增益可將輸入信號調節至 ADC 輸入范圍。超 β 輸入晶體管提供低輸入偏置電流，從而提供 0.3pA/√Hz 的超低輸入電流噪聲密度，因而 PGA855 成為許多傳感器類型的通用選擇。

PGA855 可提供獨立的輸入和輸出電源。在本例中，±15V 輸入電源用于 PGA 輸入段，從而實現較寬的電壓輸入范圍。輸出級由 ADC 5V 電源供電。5V 輸出級電源運行可防止在 PGA 過驅情況下 ADC 輸入過載。ADC 的 VCM 輸出引腳驅動 PGA855 的 VOCM 引腳，從而設置 PGA 輸出的共模電壓。

圖 7-13 上的電路的目的是提供高水平的 SNR 和總諧波失真 (THD) 性能，以滿足指定的電路帶寬要求。電路的有效帶寬受 PGA855 模擬前端帶寬和 ADC 數字濾波器的影響。