芯熾SC3794是適合高精度測量應用的低功耗、低噪聲、完整模擬前端,內(nèi)置一個低噪聲24位ΣΔ型ADC,其中含有3個差分模擬輸入,還集成了片內(nèi)低噪聲儀表放大器,因而可直接輸入小信號。
SC3794還內(nèi)置基準電壓源、時鐘和激勵電流,從而大大簡化了熱電偶系統(tǒng)設計。下圖所示電路是一個基于24位Σ-Δ型ADC SC3794的熱電偶測量系統(tǒng):

利用SC3794進行熱電偶測量
SC3794的功耗僅350μA,因而適合低功耗應用,例如整個發(fā)送器的功耗必須低于4mA的智能發(fā)送器等。SC3794還具有關斷選項,在這種模式下,整個ADC及其輔助功能均關斷,器件的功耗降至1μA。
SC3794提供一種集成式熱電偶解決方案,可以直接與熱電偶接口。冷結(jié)補償由一個熱敏電阻和一個精密電阻提供。該電路只需要這些外部元件來執(zhí)行冷結(jié)測量,以及一些簡單的R-C濾波器來滿足電磁兼容性(EMC)要求。
SC3794完整熱電偶測量系統(tǒng)電路描述
測試電路不包括線性化功能,因此,本電路的有用測量范圍是0℃到+60℃。在該溫度范圍內(nèi),熱電偶產(chǎn)生0mV至2.4mV的電壓。內(nèi)部1.17V基準電壓用于熱電偶轉(zhuǎn)換。因此,SC3794的增益配置為128。
SC3794采用單電源供電,熱電偶產(chǎn)生的信號必須被偏置到地以上,從而處于該ADC支持的范圍。對于128倍的增益,模擬輸入端的電壓必須在GND+ 300mV至AVDD–1.1V范圍內(nèi)。
SC3794片上集成的偏置電壓發(fā)生器偏置熱電偶信號,使其共模電壓為AVDD/2,確保以相當大的裕量滿足輸入電壓限值要求。
SC3794的1mA激勵電流用于為熱敏電阻和2kΩ精密電阻供電?;鶞孰妷豪迷?kΩ外部精密電阻產(chǎn)生。這種架構(gòu)提供一種比率式配置,激勵電流用于為熱敏電阻供電,并產(chǎn)生基準電壓。因此,激勵電流值的偏差不會改變系統(tǒng)的精度。
SC3794以16.7Hz的輸出數(shù)據(jù)速率工作。每讀取10個熱電偶轉(zhuǎn)換結(jié)果,就讀取1個熱敏電阻轉(zhuǎn)換結(jié)果。
SC3794的轉(zhuǎn)換結(jié)果由模擬微控制器處理,所得的溫度顯示在LCD顯示器上。

采用SC3794的完整熱電偶測量系統(tǒng)
綜上,該熱電偶設計采用6V(2節(jié)3V鋰電池)電池供電。一個二極管將6V電壓降至適合SC3794和模擬微控制器的電平。模擬微控制器電源與SC3794電源之間有一個RC濾波器,用以降低進入SC3794的電源數(shù)字噪聲。
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模數(shù)轉(zhuǎn)換器
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