【導(dǎo)讀】CS5521/23、CS5522/24/28 和 CS5525/26 系列 A/D 轉(zhuǎn)換器包含斬波穩(wěn)定儀表放大器，用于測(cè)量低電平直流信號(hào)（±100 mV 或更小）。該放大器設(shè)計(jì)用于產(chǎn)生非常低的輸入采樣電流（在 -40 至 +85?C 范圍內(nèi)，ICVF < 300 pA）。當(dāng)使用高阻抗電路進(jìn)行輸入保護(hù)時(shí)，低輸入電流可限度地減少熱電偶測(cè)量中可能出現(xiàn)的誤差，如圖 1 所示。
CS5521/23、CS5522/24/28 和 CS5525/26 系列 A/D 轉(zhuǎn)換器包含斬波穩(wěn)定儀表放大器，用于測(cè)量低電平直流信號(hào)（±100 mV 或更小）。該放大器設(shè)計(jì)用于產(chǎn)生非常低的輸入采樣電流（在 -40 至 +85?C 范圍內(nèi)，ICVF < 300 pA）。當(dāng)使用高阻抗電路進(jìn)行輸入保護(hù)時(shí)，低輸入電流可限度地減少熱電偶測(cè)量中可能出現(xiàn)的誤差，如圖 1 所示。
如圖 1 所示的電荷泵電路用于生成負(fù)電源（約 -2.1V），為片上儀表放大器供電。這使得放大器能夠測(cè)量相對(duì)于地為負(fù)的低電平輸入信號(hào)，同時(shí)保持低輸入電流。在本文檔中描述的某些限制內(nèi)，電荷泵可用于為轉(zhuǎn)換器外部的一些附加電路供電，例如放大器或多路復(fù)用器。
CS552x ADC 內(nèi)部的輸入放大器
電荷泵基礎(chǔ)知識(shí)
電荷泵組件
圖 2 顯示了基本的二極管電荷泵。晶體管Q1和Q2代表CMOS反相器的輸出晶體管。當(dāng)逆變器的輸入導(dǎo)致晶體管 Q1 導(dǎo)通（Q2 截止）時(shí)，C1 通過(guò)二極管 D1 充電至大約 5 V 減去二極管正向電壓的電壓。當(dāng)逆變器的輸出切換到Q1截止、Q2導(dǎo)通時(shí)，C1的正電荷引線將接地。由于電容器兩端的電壓無(wú)法瞬時(shí)改變，因此與二極管 D2 連接的 C1 引線將變?yōu)樨?fù)值，從而導(dǎo)通二極管 D2。C1 上的電荷隨后將流向 C2 并產(chǎn)生負(fù)輸出電壓。電容器 C2 充當(dāng)電荷儲(chǔ)存器，并且比電荷泵電容器 C1 大得多。經(jīng)過(guò)多少個(gè)電荷泵周期后，
電荷泵循環(huán)順序
圖 3 說(shuō)明了兩個(gè)電荷泵序列中的每一個(gè)。電容器 C2 充當(dāng)電荷儲(chǔ)存器，并且比電荷泵電容器 C1 大得多。
CS552X 的電荷泵
ADC 電荷泵調(diào)節(jié)環(huán)路
圖 4 顯示了本應(yīng)用筆記中列出的 A/D 轉(zhuǎn)換器內(nèi)部基本電荷泵調(diào)節(jié)環(huán)路的簡(jiǎn)化版本。電荷泵驅(qū)動(dòng)引腳 (CPD) 由直接使用源自 XIN 頻率的時(shí)鐘 (CPCLK) 驅(qū)動(dòng)。CS5521/22/23/24/28 器件使用 XIN/2/ 時(shí)鐘。調(diào)節(jié)器環(huán)路將電荷存儲(chǔ)電容器上生成的電壓幅度與 VA+ 電源幅度的比例進(jìn)行比較。該環(huán)路旨在將 NBV 上的電壓調(diào)節(jié)為 –[VA +/2.38] V。請(qǐng)注意，如果芯片的 VA+ 電源電壓高于 +5 V，則 NBV 上的電荷泵產(chǎn)生的電壓將為成比例地更負(fù)面。當(dāng) NBV 引腳上的電壓達(dá)到適當(dāng)?shù)姆葧r(shí)，電荷泵時(shí)鐘周期將被刪除。調(diào)節(jié)環(huán)路將 CPD 引腳的脈沖率保持在平均頻率，從而產(chǎn)生適當(dāng)?shù)妮敵鲭妷骸PD 驅(qū)動(dòng)器輸出由 VD+ 電源供電，如圖 4 所示。這可以是 +5 V 或 +3 V。圖 4 中所示的二極管電荷泵適用于 +5 V 電源。肖特基二極管 D3 可確保 NBV 引腳的電壓降不會(huì)超過(guò)接地電壓。這確保了調(diào)節(jié)器環(huán)路的正確啟動(dòng)。
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