模数转换电路 如图是A/D转换电路，主要功能是对输入的被测电压进行数据转换，转换的结果送单片机。A/D转换器件选用ADI公司的AD670，八位分...
器件选择 - 通用LVDT信号调理电路图
接线图
2023年09月27日 21:09 208
admin
器件选择
遵循 AD698数据手册中的双电源操作（±15 V）设计程序，将激励频率设为2.5 kHz、系统带宽设为250 Hz、输出电压范围设为0 V至5 V。
AD698内部振荡器通常可产生少量纹波，会传递到输出端。使用无源低通滤波器降低该纹波至要求的水平。
选择电容值以设置系统带宽时，需要作出某些权衡。选择较小的电容值将使系统具有较高的带宽，但会增加输出电压纹波。该纹波可通过增加反馈电阻两端的并联电容值得以抑制（反馈电阻用于设置输出电压电平），但这样做会增加相位滞后。
AD8615运算放大器缓冲 AD698的输出，而AD698可确保以低阻抗源驱动 AD7992ADC（高阻抗源会极大地降低ADC的交流性能）。
低通滤波器位于 AD698的输出和 AD8615的输入之间，起到两个作用：
限制 AD8615的输入电流。
过滤输出电压纹波。
AD8615的内部保护电路使输入端得以承受高于电源电压的输入电压。这很重要，因为 AD698的输出电压能够在±15 V 的电源下摆动±11 V。只要输入电流限制在5 mA以内，输入端便可施加更高的电压。这主要是因为 AD8615 （1 pA）具有极低的输入偏置电流，因此可使用更大的电阻。使用这些电阻会增加热噪声，导致放大器总输出电压噪声增加。
AD8615是用于缓冲并驱动12位SAR ADC AD7992输入的理想放大器，因为它具有输入过压保护，并且具备输入端和输出端轨到轨摆动能力。
噪声分析
若所有信号调理器件已选定，则必须确定转换信号所需的分辨率。如同大多数的噪声分析一样，只需考虑几个关键参数。噪声源以RSS方式叠加；因此，只需考虑至少高于其它噪声源三至四倍的任何单个噪声源即可。
对于LVDT信号调理电路而言，输出噪声的主要来源是 AD698的输出纹波。相比之下，其他噪声源（ AD8615） 的电阻噪声、输入电压噪声和输出电压噪声）要小得多。
当电容值为0.39 μF且反馈电阻两端的并联电容为10 nF（如图 3所示）时， AD698的输出电压纹波为0.4 mV rms。请注意，图1中的简化原理图并未显示这些器件以及相关的引脚连接；但详情可参见 AD698数据手册。
图3. 输出电压纹波与滤波器电容的关系
能够解析出来的最大rms数现在可通过将满量程输出除以总系统rms噪声计算得到。
有效分辨率可通过以2为底数，对总rms数求对数而获得。
从有效分辨率中减去2.7位，即可得到无噪声码分辨率：
无噪声码分辨率= 有效分辨率 − 2.7位
系统的总输出动态范围可这样计算：将满量程输出信号（5 V） 除以总输出均方根噪声（0.4 mV rms），然后转化为dB，其结果约等于82 dB。
AD7992作为此应用的良好备用器件，与3.4 MHz串行时钟配合使用时，具有12位分辨率和每通道188 kSPS的采样速率。
相位滞后/超前补偿
AD698将返回信号与初级端参考振荡器的输入相乘，并通过解调产生输出信号。少量的相移就会导致大量的线性误差，对输出而言就是欠冲。
相位超前网络可补偿E-100系列LVDT中初级到次级的−3°相移。图4显示了两种不同的相位补偿网络。
图4. 相位滞后/超前网络
为合适的网络选取元件值时，重要的是需注意RS 和R T 有效地构成了一个电阻分压器，在激励信号达到 AD698的 ±ACOMP输入之前降低其幅度。这表示R T 需比RS 大得多。滞后/超前电路还给激励输出增加负载，因此建议采用较大的电阻值。最终目标是以较小的幅度下降，在 AD698ACOMP输入端达到所需的相位滞后/超前。
根据下列等式可算出相位滞后/超前的量：
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