Kokie aukšti yra reikalavimai norint pasiekti 7,5 skaitmenų DMM?
Daugeliui prietaisų taikomųjų programų reikalingas didelis tikslumas, pvz., skaitmeniniai multimetrai (DMM), trijų{0}}fazių standartiniai skaitikliai, lauko prietaisų kalibratoriai, didelio-tikslios DAQ sistemos, elektroninės svarstyklės / laboratoriniai svarstyklės, seisminiai geofiziniai instrumentai ir šaltinio matuokliai (SMU) / galios matavimo vienetai (PMU) automatinėje bandymo įrangoje (ATE). Šioms programoms reikalingas labai didelis tikslumas matuojant nuolatinės srovės arba žemo dažnio kintamosios srovės signalus, o daugeliu atvejų atitinkami komponentai, naudojami programos pasirinkimui, turi būti žemos INL, didelės skiriamosios gebos, gero stabilumo ir pakartojamumo. Iš visų šių programų DMM yra reprezentatyviausia.
Siekdama sukurti septynių su puse bitų ar didesnio tikslumo DMM, pramonė paprastai naudoja kelių nuolydžių integruotus ADC, pagrįstus atskirais komponentais. Nors šio tipo ADC gali užtikrinti pagrįstą matavimo tikslumą, jo dizainas ir derinimas yra gana sudėtingi, todėl daugelis inžinierių naudoja komercinius ADC IC, kad užbaigtų dizainą. Per pastarąjį dešimtmetį rinkoje esantys 24 bitų ∑ - Δ ADC buvo plačiai naudojami kuriant šešių su puse bitų DMM. Norint pasiekti septynių su puse bitų tikslumą ir tiesiškumą, reikia naudoti didesnio našumo ADC. Kitas iššūkis kyla dėl etaloninės įtampos šaltinio, kuriam reikalingos sudėtingos išorinės signalo kondicionavimo grandinės, kad būtų pasiektas itin žemas temperatūros poslinkis giliai palaidotų Zenerio diodų atskaitos įtampos šaltiniuose.
Šiame straipsnyje bus pristatytas didelio-tikslumo signalų grandinės sprendimas, sukurtas naudojant žemo INL SAR ADC, visiškai integruotą itin-žemos temperatūros dreifo tikslios atskaitos įtampos šaltinį, keturių kanalų atitikimo rezistorių tinklą ir nulinio dreifo žemo{2}}triukšmo stiprintuvą. Straipsnyje pateikta teorinė analizė ir tikslumo skaičiavimas gali būti nuoroda ir praktinio grandinės projektavimo ir bandymo gairės.
