原创介绍 SN78P2735 单片机的"轨到轨"放大器以及应用

 2012-3-20 01:34  1231 23 23 分类: 消费电子

台湾 SN78P2735 单片机内部具有 3 个"轨到轨"的单电源供电满幅度输入输出比较器/放大器,为许多微小信号的电压输入提供了前置放大器的使用便利,无需外部添加放大器就可以实现常用的信号放大,比较,加上其自带的 12 位 AD 转换,是比较理想好用的单片机品种之一.

"轨到轨"的意思大致是:在供电电压范围之内,放大器的输出可以低至供电最低电平(0V),也可以高达供电最大电压(5V供电时输出5V).这个特性可以让设计人员无需另外一组更高供电电源就能够获得与后级单片机 0～5V 输入的 AD 满幅度.对组织生产,减少元器件,减少参数调试等等都是大有好处的.

SN78P2735 单片机的 AD 转换是 12 位的,在输入信号电压=基准电压时,可以获得 4095 个字的最大数值.按照该芯片的手册说明,基准电压可以低至 2.0V,此时,最大分辨力=2/4096=0.000488=0.488mV/字,如果让一个内部放大器放大 100 倍再进行 AD 转换的话,就可以获得 0.488/100=0.00488=4.88uV/字的高分辨力,在对类似 K 型热电偶等 40uV/℃ 左右的信号来说,就能够获得高达 0.12℃(4.8uV) 的分辨力.-----尽管是这么计算,实际使用还是会遇见许多困难的.这些问题,与使用其它放大器是相同的.

下面.就对芯片内部其中一只放大器进行一下实际测试,测试内容与结果数据如下表格:

SN8P2735 单片机内部放大器特性测试系统供电=4.98V.
测试项目	IN+	OUT	实际放大倍数
跟随器(IN-与OUT连接)	4.985V	4.95V	跟随器
	0.426V	0.426V	跟随器
	240.3MV	240.4MV	跟随器
	27.0MV	27.1MV	跟随器
	0.1MV	0.7MV	跟随器
开环(IN- 接 GND, 开路)	240.3mv	4.95V	满度输出
放大器,27K/3K=10倍	0mv	26mv	(失调电压)
	27mv	292mv	KV=292/27=10.814815
	241mv	2.431V	KV=2.431/0.241=10.087137
	479mv	4.84V	KV=4.84/0.479=10.104384
	345mv	3.498V	KV=3.498/0.345=10.13913