ZHCUDF3 November   2025

 

  1.   1
  2.   说明
  3.   资源
  4.   特性
  5.   应用
  6.   6
  7. 1系统说明
    1. 1.1 主要系统规格
  8. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 设计注意事项
    3. 2.3 重点产品
      1. 2.3.1 ADS127L21B
      2. 2.3.2 REF81
      3. 2.3.3 REF54
      4. 2.3.4 RES21A
      5. 2.3.5 THP210
      6. 2.3.6 OPA828
  9. 3系统设计原理
    1. 3.1 范围选择
    2. 3.2 线性度和低噪声信号链
    3. 3.3 校准
    4. 3.4 系统设计其他注意事项
  10. 4硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 4.1 硬件说明
      1. 4.1.1 PCB 接口
      2. 4.1.2 输入多路复用器
      3. 4.1.3 增益多路复用器
      4. 4.1.4 电源
      5. 4.1.5 时钟树
    2. 4.2 软件要求
    3. 4.3 测试设置
    4. 4.4 测试结果
      1. 4.4.1 积分非线性度测量
      2. 4.4.2 噪声仿真
      3. 4.4.3 噪声测量
      4. 4.4.4 结语
  11. 5设计和文档支持
    1. 5.1 设计文件
      1. 5.1.1 原理图
      2. 5.1.2 BOM
    2. 5.2 工具
    3. 5.3 文档支持
    4. 5.4 支持资源
    5. 5.5 商标
  12. 6作者简介

3.2 线性度和低噪声信号链

此设计采用专用于直流电压测量的高线性度、低噪声信号链。虽然偏移误差与增益误差可通过简单的二点或三点校准进行校正，但噪声和线性度无法轻松校准。因此，选择低噪声和高线性度元件至关重要。1/f 噪声（即闪烁噪声）的影响远甚于宽带噪声，因为该信号链旨在测量低频信号。

如 图 3-2 所示，THP210 器件是一款全差分放大器，可将单端输入信号转换为差分信号，以便通过 ADS127L21B 进行测量。

TIDA-010970 TIDA-010970 ADC 方框图图 3-2 TIDA-010970 ADC 方框图

单端输入测量使 DMM 能够以公共地为参考基准测量负载信号。将信号转换为差分信号，可为后续信号链提供更好的信号完整性和抗噪性。THP210 采用外部精密薄膜电阻器 RES21A（阻值比为 1：2.5）来实现 0.4V/V 的增益。该级电路将 OPA828 输出从 10V 范围衰减至 4V 范围。由于 ADC 基准电压为 4.096V，因此最大 ADC 输入信号可覆盖 ADC 整个量程范围的 98%。从而最大限度地提高 ADC 分辨率。

RES21A 电阻分压器采用 10kΩ 设计。其大阻值特性可以减少自发热现象，因此 RES21A 的非线性度较低。虽然较大阻值会给该系统增加宽带噪声，但由于多数 DMM 测量速率较低，RES21A 在线性度方面的改善远超过额外噪声带来的影响。