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多路复用器的漏电流影响有多大?

2019-10-30 20:05:30阅读量:1028

一位任职于领先的可编程逻辑控制器(PLC)制造商的年轻工程师满怀热情,正在设计一个可接受来自高阻抗传感器输入的多通道24位模拟输入模块。他选择了德州仪器的24位Δ-Σ模数转换器(ADS125H02)、5-V基准电压和德州仪器的精密放大器(OPA192)。

当选择多路复用器时,他有三种选项:一个是德州仪器的MUX36D04和两个来自其他供应商的多路复用器(MUX2和MUX3)。除了输入漏电流规格分别为1 pA、100pA和1 nA(25°C时的典型值)外,每一个多路复用器规格都很相似。


起初,这位工程师认为这三个多路复用器看起来一模一样,而且认为这三个多路复用器中的输入漏电流低到可以忽略不计。他认为可以选择这三者之中的任何一个,并从他的系统中获得类似的性能。

在此文中,你会发现他也许忽略了多路复用器的漏电流。

图1所示为带有多个传感器接口的数据采集系统的标准框图。



低漏电多路复用器在高阻抗PLC系统中是否重要?

图1:数据采集系统中输入信号调理单元的框图

漏电流:默默地抵消偏移误差

漏电流是一个重要参数,因为它在开关打开和断开时都会导致直流误差。多路复用器数据表有许多与漏电流相关的规格,包括当开关合上或断开时流过源极管脚(IS)或漏极管脚(ID)的漏电流。

输出电压VOUT通常连接到运算放大器的同相端,该同相端具有高阻抗。所以为了简单起见,工程师忽略了负载电阻RL的影响。RO是开关的导通电阻。

当开关合上时,方程式1计算由漏电流引入的电压误差:


漏电流也随温度的升高而增大。所有数据表应包括漏电流与温度的典型曲线。虽然漏电流的量很小,但在处理高输入阻抗传感器时,它是一个非常重要的参数。


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