Seberapa Tinggi Persyaratan untuk Mencapai DMM 7,5 Digit?
Banyak aplikasi instrumentasi memerlukan akurasi tinggi, seperti multimeter digital (DMM), pengukur standar tiga-fasa, kalibrator instrumen lapangan, sistem DAQ presisi tinggi, timbangan elektronik/timbangan laboratorium, instrumen geofisika seismik, dan pengukur sumber (SMU)/unit pengukuran daya (PMU) pada peralatan uji otomatis (ATE). Aplikasi ini memerlukan akurasi yang sangat tinggi dalam mengukur sinyal DC atau-AC frekuensi rendah, dan dalam sebagian besar kasus, komponen relevan yang digunakan untuk mengimplementasikan pemilihan aplikasi harus memiliki INL rendah, resolusi tinggi, stabilitas yang baik, dan kemampuan pengulangan. Di antara semua aplikasi tersebut, DMM adalah yang paling representatif.
Untuk membangun DMM dengan akurasi tujuh setengah bit atau lebih tinggi, industri biasanya menggunakan ADC integral multi lereng berdasarkan komponen diskrit. Meskipun ADC jenis ini dapat memastikan keakuratan pengukuran yang wajar, desain dan debuggingnya cukup rumit, sehingga banyak insinyur menggunakan IC ADC komersial untuk menyelesaikan desain. Dalam dekade terakhir, ADC 24 bit ∑ - Δ di pasaran telah banyak digunakan dalam desain DMM enam setengah bit. Untuk mencapai akurasi dan linearitas tujuh setengah bit, ADC dengan kinerja lebih tinggi harus digunakan. Tantangan lainnya datang dari sumber tegangan referensi, yang memerlukan rangkaian pengkondisian sinyal eksternal yang kompleks untuk mencapai penyimpangan suhu ultra-rendah untuk sumber tegangan referensi dioda Zener yang terkubur dalam.
Artikel ini akan memperkenalkan solusi rantai sinyal-presisi tinggi yang dibangun oleh ADC SAR INL rendah, sumber tegangan referensi presisi penyimpangan suhu ultra-rendah yang terintegrasi penuh, jaringan resistor pencocokan empat saluran, dan penguat kebisingan-rendah penyimpangan nol. Analisis teoritis dan perhitungan akurasi dalam artikel dapat menjadi referensi dan panduan untuk desain dan pengujian rangkaian praktis.
