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[参考译文] THS4522:惠斯通电桥的偏移

Guru**** 1821320 points
Other Parts Discussed in Thread: THS4522, ADS8354, TINA-TI
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/697895/ths4522-offset-from-wheatstone-bridge

器件型号:THS4522
主题中讨论的其他器件: ADS8354TINA-TI

我使用 THS4522来放大来自两个全惠斯通电桥的信号。 信号通过 THS4522、然后使用 ADS8354芯片从模拟信号转换为数字信号。 没有施加应力时、是否有方法移除初始偏移电压? 在信号转换后、我目前正在代码中执行此操作、但偏移不允许我使用整个转换器范围来测量施加的应变变化。

可以控制 THS4522将初始偏移调整为零吗? 我不想使用电位器、因为我计划使用其中的几个电位器、它们都具有不同的偏移值。

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    尊敬的 Maria:

    如何继续取决于您的电路。 您能给我们展示一个原理图吗?

    Kai
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    我有一些与下图非常相似的东西、只是增益大约为800、并且使用具有两个通道的 THS4522。 该图仅适用于一个通道。

    AVDD = 5[V]

    DVDD = 3.3 [V]

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    尊敬的 Maria:

    遗憾的是、除了通过 ADC 校准 THS4522输入失调电压外、没有任何简单的方法。 如果您无法使用电位器、则唯一的另一种方法是使用高精度 DAC。 您可以使用 ADC 代码计算偏移、然后生成相应的 DAC 输出、该输出将在 THS4522输入端对该偏移进行计数。 正如我之前提到的、电路比通过常规电位器实现它要复杂一些。

    此致、
    Rohit
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    尊敬的 Maria:

    您必须调整多少偏移?

    Kai
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    其中一个为3.1 [mV]、第二个为0.5 [mV]。

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    尊敬的 Maria:

    您写道、偏移不允许您使用整个转换器范围来测量应用的应变变化。 是因为失调电压可以为负吗? 您能否处理 ADC 输入端的负输入电压? 据我所知、您的 ADC 具有双极输入电压范围。 因此、您可以处理负输入电压。

    我提出的原因是、通常首选的方法是对失调电压进行软件调整。 您可以向软件中添加一个配置例程、该例程一次性测量每个设置的失调电压、并将其用于所有后续测量的计算。

    Kai
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    是的。 我目前正在调整程序中的偏移量。 问题是、我使用 THS4522施加大约650的增益。 这使得我的 ADC 在第一个惠斯通电桥上的输入差值约为1.95[V]、而在第二个惠斯通电桥上的输入差值为0.325[V]。 如果我的基准电压为2[V]、我只剩下0.05 [V]的剩余电压、并且我不会使用整个转换器范围、甚至不会使用一半。
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    尊敬的 Maria:

    现在我明白了! 会考虑的...

    Kai
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    谢谢!
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    尊敬的 Maria:

    我已经进行了一些仿真、以了解应如何执行偏移调整。 对于差分放大器而言、这有点复杂。 查看结果:

    我们看到了什么? THS4522由+5V 单电源供电。 Vocm = 2.5V。 我假设80k 和100R 反馈电阻可将增益设置为800。 R2和 R6向反馈路径注入电流、以提供偏移调节。 (10K 并联101R01提供100R。) 失调电压有两种类型:Vocm 显示的失调电压高达+/-9mV、不受增益影响。 由于 TINA-TI 模型附带 Vocm 的预安装偏移电压6.24mV、为了简单起见、我已通过 V5对其进行了调整。 然后是输入失调电压、它受到增益的严重影响、您需要将其移除。 由于 TINA-TI 模型附带预安装的0.24mV 输入失调电压、因此我不得不调整 V4设置的仿真失调电压。 最大输入失调电压为+/-3.5mV。 考虑到预安装的0.24mV 失调电压、会导致 V4 = 3.26mV、V4 =-3.74mV。

    第一个和第三个仿真显示未调整的失调电压、第二个和第四个仿真显示失调电压已调整。 您将注意到、根据输入失调电压的极性、必须将 V6或 V7设置为正确的校准电压。 另一个校准电压必须设置为0V。 当然、如果输入失调电压小于+/-3.5mV、则相应的校准电压也必须设置为更小。 V6和 V7应允许在0...350mV 范围内变化。

    您是否需要进一步的帮助?

    Kai