Kako visoke so zahteve za doseganje 7,5-mestnega DMM?
Številne instrumentalne aplikacije zahtevajo visoko natančnost, kot so digitalni multimetri (DMM), tri{0}}fazni standardni merilniki, kalibratorji terenskih instrumentov, visoko{1}}natančni sistemi DAQ, elektronske tehtnice/laboratorijske tehtnice, seizmični geofizikalni instrumenti in merilniki izvora (SMU)/enote za merjenje moči (PMU) v avtomatski preskusni opremi (ATE). Te aplikacije zahtevajo zelo visoko natančnost pri merjenju enosmernih ali nizko{3}}frekvenčnih signalov izmeničnega toka in v večini primerov morajo ustrezne komponente, ki se uporabljajo za izvajanje izbire aplikacij, imeti nizek INL, visoko ločljivost, dobro stabilnost in ponovljivost. Med vsemi temi aplikacijami je DMM najbolj reprezentativna.
Da bi izdelali DMM s sedem in pol bitov ali višjo natančnostjo, industrija običajno uporablja integralne ADC-je z več nagibi, ki temeljijo na diskretnih komponentah. Čeprav ta vrsta ADC lahko zagotovi primerno natančnost meritev, sta njegova zasnova in odpravljanje napak precej zapletena, zato mnogi inženirji za dokončanje zasnove uporabljajo komercialne ADC IC. V zadnjem desetletju so se 24-bitni ∑ - Δ ADC-ji na trgu pogosto uporabljali pri oblikovanju šestinpol-bitnih DMM-jev. Za doseganje sedeminpolbitne natančnosti in linearnosti je treba uporabiti zmogljivejše ADC-je. Drug izziv prihaja iz vira referenčne napetosti, ki zahteva zapletena zunanja vezja za prilagajanje signala za doseganje ultra{6}}nizkega temperaturnega premika za globoko zakopane vire referenčne napetosti Zener diode.
Ta članek bo predstavil visoko{0}}natančno rešitev signalne verige, ki jo sestavlja ADC z nizko INL SAR, popolnoma integriran vir referenčne napetosti z natančno-natančnostjo ultra{1}}temperaturnega odmika, štirikanalno ujemajoče se uporovno omrežje in nizko{2}}šumni ojačevalnik z ničelnim odmikom. Teoretična analiza in izračun točnosti v članku lahko služita kot referenca in vodilo za praktično načrtovanje in testiranje vezja.
