作为开源硬件项目的高性能 32 位 ADC

行业/应用领域：精密仪器

使用的产品：

• PRND 1446 Bulk Metal® 箔网络，具有 MIL-PRF 83401 特性“c”

• VHP101超高精度密封 Bulk Metal® 箔电阻器

• VFD244高精度分压电阻器

挑战

达到或超过 24 个有效、无噪声位的模数转换曾经是高端精密电压表的独有功能。这些依赖于专有的多斜率技术，甚至是特殊的混合组件，而这些组件对于寻求在自己的设计中提高数据采集性能的工程师来说是不可用的。有了现代、集成、高分辨率的 Delta-Sigma-ADC，只需少量外部组件，事情就变得更容易了。但为了保证绝对的最佳性能，我们不遗余力地解决了以下 3 个挑战：

1. 所有可用 ADC 中的片上电压基准都不够稳定

2. 需要简单的 2 点自校准功能

3. 整个ADC只能与其输入衰减电路一样好

解决方案

片上参考电压被外部恒温齐纳二极管参考所取代。其最关键的参数（如齐纳电流和温度传感器电流）由气密密封的 VHP101 电阻器配置，具有无与伦比的保质期和负载寿命稳定性。对于烤箱温度，电阻网络的比率稳定性至关重要，这就是选择 VFD244 分压器的原因。

1. 为了从给定的齐纳二极管获得极其稳定和低噪声的 5V 和 10V 参考电压，需要具有特定增益的参考缓冲器。在这里，配置运算放大器增益的电阻器的比率稳定性也至关重要。为此，使用了包含 8 个独立 V15X5 芯片的密封 PRND 1446 网络。氧化铝陶瓷 DIP 封装热耦合电阻元件。可提供客户指定的电阻值，使该产品非常通用。

2. 为简单起见，使用相同的 PRND 1446 电阻网络来设置全差分输入级的增益并微调其共模抑制。包含 Bulk Metal® Foil Resistor 芯片的网络当然继承了该技术固有的所有优点，即低噪声、低电压电阻系数。

用户解释

30 多年来，使用高端 Vishay 箔电阻器配置恒温齐纳二极管一直是值得信赖的最佳实践，如今数以万计的设备依赖于此处使用的大致相同的子电路。在撰写本文时，没有其他制造商能够以 VHP10* 串联电阻器的价格提供更低的温度系数。

PRND 1446 电阻网络也是如此。能够自由指定电阻值，以比 8 个类似质量的单个电阻器更低的价格将它们热耦合和密封，非常强大，使我们成为一个快乐的回头客。