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关于ADC过压保护的问题,ADC有一端口可能会长期有大电压如何保护???

Other Parts Discussed in Thread: INA129

问题描述:

用恒流源通过负载电阻RL,测量RL的阻值,恒流源可实现1uA到20mA(0uA-200uA,0-2mA,0-20mA三档),要求测量电阻范围为1欧姆到10M欧姆,

那么转换为测量电压的范围就是1uA乘10M,20mA乘1欧姆,也就是0.01V到10V,拟采用msp430系列单片机内部的12为ADC,可是ADC是无法采样到10V的,所以需要电阻分压,就像上图AD620(拟采用INA129)的右端,为了能够采样到0.01V我必须采样仪用放大器INA129的输出端,为了采样10V电压我也必须采样电阻分压后的电压。但问题就来了,仪用放大器的输出端最大会输出10V电压,这样会损害采样小电压的一路ADC,我应该采用什么样的保护电路呢?

问题如下:

              仪用放大器的输出端最大会输出10V电压,这样会损害采样小电压的一路ADC,我应该采用什么样的保护电路呢?

附加问题:

             1.拟采用二极管钳位,但觉得10V钳位到3.3V会损坏电源,有其他方案么?另外二极管应该如何选择反向工作电流才不会影响ADC采样精度?

             2.拟采用TVS二极管代替普通二极管,使其钳位时工作于反向击穿区,10V钳位(或者说稳压吧)到3.3能否可行?如何选择其反向工作电流才不会影响ADC采样精度?

             3.msp430内部12位ADC采样精度如何?最小采样电压为多少?采样0.01V电压和采样0.10V电压的采样精度是否一样?我对比过和万用表的测量电压值差0.02V,我在担心会不会影响我的电阻阻值测量,有没有必要换用更高位数的ADC。最好不换啊,430内部ADC方便且电路简单

             4.假设不换用更高精度的ADC且恒流源输出范围和电阻测量范围不能改,还有没有其他更好的电阻测量方案,最好不用有像上面仪用放大器OUT端10V的电压吧!

             5.电阻分压对测量精度影响多大,拟采用0.1% 25ppm薄膜电阻进行分压。使用衰减放大器会更好么?

          

  • 问题答复如下:

    1)完全可以用二极管钳位,用1N4148这类点接触二极管即可。由于有前面的电阻,按你现在的参数,最大灌电流是6mA,所以;只要负载电流不小于这个值即可。如果你无法确认实际负载电流,可以在3.3V电源上结510ohm电阻即可。它已足够泄放所有钳位电流;只是电源略耗点电而已,不会损坏电源。

    2)不能用TVS。稳压管在接近击穿电压时;漏电流会迅速上升,影响精度。

    3)精度要求来源于你的需求,不是越高越好。建议够用即可。

    4)采取方式由信号源特点决定。如有大动态信号而你又对小信号精度有要求,那么;钳位是必须的,或者用对数放大器缓冲。这样就可以压缩前面的高幅值信号。

    5)电阻分压对测量影响组要来自误差和时漂与温漂。如果是25ppm,那主要就成了误差影响精度。因该信号来自前级运放输出,不建议再来一级运放做衰减,如果分辨率足够;仅电阻分压即可。

  • 非常感谢您的回答!

    还有个问题:最大灌电流6mA是如何计算出来的。