使用CS3001／02／11／12运算放大器和CS5510／11／12／13 ADC电路介绍

作者：Cirrus Logic 

将介绍几种使用CS3001 / 02/11/12运算放大器和CS5510 / 11/12/13 ADC的电路。该组合以相对较低的功率产生了非常高的性能。

CS3001和CS5513组合电路

第一个电路说明了带有CS5513 AD转换器的CS3001单放大器。CS5513转换器包括一个内部振荡器，该振荡器将转换速率设置为约107 Sps。在该电路中，称重传感器的灵敏度为1 mV / V。在5 V激励和满负载的情况下，来自称重传感器的输出为5 mV。

CS3001放大器是斩波稳定放大器，具有非常低的噪声（6 nV / sqrt Hz）。该放大器的独特之处在于它具有300 dB的开环增益。这使得该放大器可以用于非常高的增益配置，并且仍然保持出色的线性度。

该电路显示CS3001的增益为408X。增益由反馈电阻的无线电（71.5kΩ）和称重传感器的输出电阻（175Ω，由桥内两个350电阻的并联组合设定）设置。请注意，很少有运算放大器可以支持408x（52 dB）的增益，并保证16位或更高的线性度。由于CS3001具有超高的开环增益，它将是20位线性的。请注意，放大器的输出以电源的一半左右或2.5 V时称重传感器的共模电压为参考。称重传感器的5 mV输出被408的运算放大器增益放大，以产生ADC的输入。最大电压为2.04 V，但这将在2.5 V共模信号之上。该组合将在ADC的AIN +输入上产生大约4.504 V的信号。

ADC的输入范围由VREF电压设置。在VREF为5 V的情况下，转换器的跨度设置为约±4 V，全差分。CS5513是20位转换器，因此其1 048 576代码的传递函数跨8 Vpp。由于放大后的称重传感器信号仅为2.04 V，当称重传感器上的负载从零变为满量程时，转换器将仅输出转换器代码9 [（（2.04 / 8）x 1048576] = 267387）的四分之一。 。

具有桥偏置的CS3001和CS5512组合电路

第二电路与第一电路相似。它使用带有负载传感器的单个CS3001放大器来驱动CS5512 ADC。CS5512器件从外部连续时钟运行，该时钟从微控制器输出到CS5512的SCLK引脚。

该电路显示CS3001设置的增益为817X（增益为143 k /175Ω，175是由电桥内部两个350电阻的并联组合设置的）。请注意，很少有运算放大器可以支持817X（58 dB）的增益，并保证16位或更好的线性度。CS3001将具有20位的线性度。在该电路中，添加了一个88.7kΩ电阻器来补偿电桥，以使ADC的输入为负，而称重传感器上没有重量。这允许使用更多的AD转换器输入范围。ADC的输入为±4 V，全差分。增加失调允许使用ADC的负范围。这为转换器提供了更多来自转换器的代码，以用于桥接信号。

该电桥的灵敏度为1 mV / V，因此在满量程下输出5 mV。