차동 ADC 란 무엇입니까?


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차동 아날로그-디지털 변환기는 일반 ADC와 어떻게 다릅니 까?

답변:


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차동 ADC는 두 핀 (플러스 및 마이너스 입력) 사이의 전압 차이를 측정합니다. 단일 종단 ( "일반") ADC는 한 핀과 접지 사이의 전압 차이를 측정합니다.

단일 종단 모드에서 두 배의 채널을 제공하도록 많은 차동 ADC를 구성 할 수 있습니다. 예를 들어 AD7265에는 6 개의 차동 채널과 12 개의 단일 종단 채널이 있습니다.


차동 모드에있을 때 채널 수의 절반을 말했을 것입니다 :) AD7265 예제를 원래 답변에 추가했습니다. 또한 16 개의 단일 종단 입력 또는 8 개의 차동 입력을 갖는 다양한 MUX + ADC 시스템 (AD363 + AD364)이 있습니다.
jluciani

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나에게는 이상하다. 왜 하나의 작업을 수행하기 위해 두 개의 ADC를 사용하겠습니까? 차동 장치는 훨씬 저렴한 연산 증폭기로 처리 할 수 ​​있습니다.
endolith

이중 입력 ADC는 부품 수, 크기 및 전력을 낮게 유지하면서 동시에 두 신호를 정확히 동시에 샘플링해야하는 경우에 편리합니다. 예로는 스테레오 오디오가 있습니다.
Mike DeSimone

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차동 입력을 ADC에 닿기 전에 단일 종단으로 변환하는 경우 : 차동 입력 ADC는 외부 앰프 버전보다 더 나은 공통 모드 제거 작업을 수행 할 수있다. 잡음을 포착하는 단일 종단 스테이지가 없기 때문이다. 출고시 오프셋을 최소화하도록 교정 할 수 있습니다. 마지막으로, 차동 입력은 단일 종단 입력에 대해 6dB의 이득을 제공 할 수 있습니다. 쌍의 각 레그가 전체 입력 전압 범위를 통과 할 수 있기 때문입니다 (예 : 5V 단일 레일의 경우 -5V ~ 0 ~ 5V가 아닌 5V).
Mike DeSimone

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이것은 듀얼 트레이스 오실로스코프와 유사하며 두 개의 단일 종단 트레이스 (각 프로브의 접지 클립 사용) 또는 두 프로브가있는 단일 차동 트레이스 (X-Y 모드, 접지는 무시 됨)를 제공합니다.
Kaz

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일반 ADC는 0 ~ AVcc 범위의 입력을 샘플링하며, AVcc는 종종 구성 가능합니다 (5V, 2.56V, 사용자 입력 등).

차동 ADC는 하위 기준을 0V에서 다른 값 (두 번째 아날로그 입력의 사용자 입력 또는 내부 기준)으로 이동합니다. 이는 DC 오프셋이 큰 소 신호를 측정하는 데 도움이됩니다 (예 : 2.5-2.6V 범위에서 100mV의 변화 측정).

오프셋보다 낮은 전압의 판독 값은 하드웨어에 따라 다르므로 음의 판독 값, 절대 값 또는 0을 제공 할 수 있습니다.

일반적인 애플리케이션은 일부 DC 오프셋에서 작은 전압 변화를 갖는 로드셀에 있습니다.


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다른 사람들이 말했듯이, 각 신호에 대해 두 개의 입력이 있으며 그중 하나는 다른 것에서 뺍니다.

이것은 더 많은 신호대 잡음비를 제공합니다.

  • 최대 입력 레벨이 6dB 더 높습니다
  • 두 입력의 상관되지 않은 잡음이 3dB 만 더 높아집니다.
  • 모든 공통 모드 노이즈를 취소합니다. (예를 들어 ADC의 접지 전압이 측정 대상의 접지와 관련하여 변동하는 경우 두 입력이 함께 위아래로 이동하고 취소됩니다. 두 입력이 모두 동일한 연산 증폭기에서 구동되는 경우 전원 공급 장치 노이즈 중 일부가 두 출력에 모두 들어가면 취소됩니다.)

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참조없이 정확히 무슨 말을하는지 말하기는 어렵지만 차동 쌍 입력이있는 ADC에 대해 이야기하고있는 것 같습니다.

차동 쌍은 전원을 높이고 추가 노이즈를 유발하지 않고도 감지 된 전압 스윙을 두 배로 늘릴 수있는 멋진 기능입니다. 본질적으로 진행되는 것은 접지를 기준으로 신호를 보내는 대신 두 전선이 완전히 반대라는 것입니다. 한 라인이 + 1.3V에있을 때 다른 라인은 -1.3V에 있습니다. 두 선 사이의 전압은 1.3V에 불과하지만 ADC가 이들 신호의 전압 차이를 변환하므로 2.6V가 있습니다.

차동 신호를 샘플링하는 ADC에 대해 이야기하고 있다고 가정합니다.

유도 전압을 제한하려는 경우 언제라도 차동 쌍이 사용됩니다. 이더넷과 USB는 모두 신호가 다릅니다. 많은 RF 신호가 다르게 신호를 보냅니다. Google에서 사냥을하면 더 많은 정보를 얻을 수 있습니다.


차동 시그널링은 출사 간섭량 감소 다른 물건. 차동 입력을 갖는 평형 라인 다른 것에서 포착되는 간섭의 양을 줄 입니다. 그들은 일반적으로 결합되지만 반드시 그럴 필요는 없습니다.
endolith

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만약 당신이 차동 쌍의 수신단에 있다면, 당신은 잡음 내성을 위해 그것을하고있는 것입니다. 송신단에있는 경우 일반적으로 방출 및 / 또는 노이즈 내성을 위해 수행합니다. 나는 그것을 충분히 명확하게하지 않았다고 생각합니다.
akohlsmith

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아직 언급되지 않은 또 다른 요점은 0-3 볼트 신호를 1 밀리 볼트 정밀도 (12 비트)로 분해하도록 설계된 일반적인 ADC는 2 볼트 공통 모드 신호 (예 : 8 비트의 유용한 정밀도를 가질 수 있음)에 비해 작은 차동 신호를 해결하도록 설계된 ADC는 훨씬 더 우수한 성능을 발휘할 수 있습니다. 12 비트 ADC는 더 큰 신호에서 16 비트의 정밀도를 제공하도록 설계되지 않아도 0.1 볼트 신호로 12 비트의 유용한 정밀도를 제공하도록 설계 될 수 있습니다.


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차동 ADC는 2 개의 터미널 장치입니다. 원칙적으로 두 단자의 전압 차이를 받아 2의 보수 이진수로 변환합니다. 원칙적으로 음의 변환은이 문맥에서 의미를 갖기 때문에 GND 주변에서 변화하는 신호에 사용되는 이러한 유형의 ADC를 보는 것이 일반적이라고 말하고 싶습니다. 단일 종단 ADC는 1 단자 장치로 전압은 내부 기준 (접지 등)과 비교하여 전압을 이진수로 변환합니다. 일반적으로 이들은 감지하는 현상에 비례하여 선형 전압을 출력하는 센서에 사용됩니다.


ADC가 디지털 데이터로 출력하는 것이 아날로그 회로의 구현과 무관하다는 것을 명확히하기 위해서입니다. 예를 들어 TI ADS8519는 사용자가 직선 이진 또는 2의 보수 출력을 선택할 수있는 차동 ADC입니다.
spade78

@ spade78 나는 "직진 이진법"으로 추정한다. "부호없는 이진법"을 의미 하는가?
vicatcu

비트 코드가 전압에 매핑되는 방식과 같이 서명되거나 서명되지 않습니다. 이진 0은 네거티브 레일에 매핑되고 이진 32768은 0V를 나타내며 이진 65535 (16 비트 장치)는 양의 레일에 매핑되므로 직선 이진은 ADS8519에서 정의됩니다.
spade78

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일부 장치에서는 일반적으로 부호있는 것과 부호없는 것 사이에서 인코딩을 선택할 수 있습니다. 재미있는 사실 : 그들이하는 일은 보통 높은 비트를 뒤집는 것입니다.
Mike DeSimone
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