摘要：MAX1452是一款高性能的模擬傳感器信號調(diào)理器" title="信號調(diào)理器">信號調(diào)理器，已廣泛用于工業(yè)領(lǐng)域和汽車電子領(lǐng)域。對于多數(shù)應(yīng)用來說，傳感器輸出" title="傳感器輸出">傳感器輸出的非線性修正非常重要。雖然MAX1452內(nèi)部沒有集成非線性修正功能，但只需要添加三個電阻即可實(shí)現(xiàn)線性輸出。這篇應(yīng)用筆記給出了修正電路，并提供測試數(shù)據(jù)驗(yàn)證其有效性。
概述
對于非線性輸出傳感器(例如，濕度傳感器)，信號調(diào)理器是否能夠修正傳感器的非線性輸出非常關(guān)鍵。本應(yīng)用筆記介紹如何使用MAX1452修正傳感器輸出的非線性，該芯片是極受歡迎的低成本、高性能信號調(diào)理器，內(nèi)置閃存、溫度傳感器和完整的模擬信號路徑。盡管MAX1452沒有包含非線性修正功能，但可通過非常簡單的外圍電路實(shí)現(xiàn)，即利用三個附加電阻進(jìn)行非線性修正。需要注意的是，這種方法僅適合電橋驅(qū)動模式的MAX1452，并不適合MAX1455，原因是MAX1455不能用于電橋驅(qū)動模式。
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圖1. 基本的非線性校準(zhǔn)電路
非線性修正電路
圖1所示為MAX1452非線性修正電路。這個線性化處理電路的工作原理是利用OUT引腳放大后的輸出電壓對傳感器橋的激勵電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)OUT隨著傳感器輸出的增大而增大時，電橋激勵也略有增大，產(chǎn)生一個非線性傳輸函數(shù)" title="傳輸函數(shù)">傳輸函數(shù)。
對于標(biāo)稱值" title="標(biāo)稱值">標(biāo)稱值為4.7kΩ橋電阻，選擇RF = 18kΩ、RS = 1.8kΩ。ROF的作用是保證在整個工作條件下將電橋輸出偏移到正電壓。根據(jù)反饋電路的傳輸函數(shù)，選取ROF時要確保電橋的差分輸出始終為正值: INP - INM > 0。
本應(yīng)用筆記中實(shí)例電路和傳感器參數(shù)設(shè)置如下：BDR電壓(FSO DAC設(shè)置下的電壓輸出)為3.6V (標(biāo)稱值)。BDR電壓經(jīng)過RS和傳感器橋分壓后產(chǎn)生大約2.6V的橋驅(qū)動電壓。具體應(yīng)用中，通過配置PGA提供系統(tǒng)所需的增益，使0至100%的差分電橋輸出在OUT引腳產(chǎn)生擺幅為0.5V至4.5V的電壓。這些值可進(jìn)行調(diào)整，以滿足應(yīng)用特定的電橋失調(diào)、電橋靈敏度和輸出電壓范圍的要求。
測試結(jié)果" title="測試結(jié)果">測試結(jié)果
該測試使用的傳感器具有線性輸出，因此，在線性輸入端(連接至MAX1452的輸入)接入上述電路將產(chǎn)生非線性輸出，如圖2所示。從圖2可以看出：改變RF電阻的阻值可以調(diào)節(jié)輸出信號的線性度。圖中，基線對應(yīng)的是無輸出反饋電阻，即RF = 開路，以及未進(jìn)行非線性修正的測試結(jié)果。接入RF后，減小RF值將增強(qiáng)反饋。應(yīng)用中，電橋輸出為非線性，利用該電路對輸出進(jìn)行線性化處理。注意：該電路僅修正負(fù)向非線性；另外，該電路不會引入振蕩或其它噪聲。
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圖2. 本圖說明如何改變RF電阻值來調(diào)節(jié)輸出信號的線性度
參考資料:
MAX1452數(shù)據(jù)資料
MAX1452用戶手冊
MAX1452評估板軟件
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更多信息請訪問:http://www.maxim-ic.com.cn