¿Qué es un ADC diferencial?

Question

¿En qué se diferencia un conversor analógico-digital diferencial de un ADC normal?

Answer 1

Un ADC diferencial medirá la diferencia de voltaje entre dos pines (el más y menos). Un ADC de un solo extremo ("normal") medirá la diferencia de tensión entre un pin y tierra.

Muchos ADC diferenciales pueden configurarse para ofrecer el doble de canales en modo single-ended. Por ejemplo, el AD7265 tiene 6 canales diferenciales y 12 canales simples.

Answer 2

Un ADC normal muestrea sus entradas en el rango de 0V a AVcc, donde AVcc suele ser configurable (5V, 2,56V, entrada de usuario, etc.).

Un ADC diferencial cambia la referencia inferior de 0V a algún otro valor - ya sea una entrada de usuario en una segunda entrada analógica, o una referencia interna. Esto es útil para medir pequeñas señales que tienen un gran desplazamiento de CC - por ejemplo, medir cambios de 100mV en el rango de 2,5-2,6V.

Las lecturas de tensiones inferiores al offset dependen del hardware: pueden dar lecturas negativas, valores absolutos o cero.

Una aplicación típica es en una célula de carga que tiene un pequeño cambio de voltaje en algún desplazamiento de CC.

Answer 3

Como han dicho otros, tiene dos entradas para cada señal, una de las cuales se resta de la otra.

Esto le da más relación señal-ruido porque

• El nivel máximo de entrada es 6 dB superior (2 x amplitud)
• El ruido no correlacionado de las dos entradas se combina para ser sólo 3 dB mayor (sqrt(2) x amplitud)
• Anula cualquier ruido de modo común. (Por ejemplo, si la tensión de tierra del ADC fluctúa con respecto a la tierra del objeto que se está midiendo, ambas entradas subirán y bajarán a la vez, y esto se cancelará). Si las dos entradas se alimentan del mismo amplificador operacional y parte del ruido de su fuente de alimentación llega a ambas salidas, se cancelará. etc.)

Answer 4

Otro punto que aún no se ha mencionado es que un ADC típico diseñado para resolver señales de 0-3 voltios con una precisión de un milivoltio (12 bits) podría no tener una precisión mucho mayor que un milivoltio al intentar resolver una señal diferencial de 0,1 voltios montada sobre una señal de modo común de dos voltios (por ejemplo, podría tener 8 bits de precisión útil). podría tener 8 bits de precisión útil), mientras que un ADC diseñado para resolver pequeñas señales diferenciales podría rendir mucho mejor; un ADC de 12 bits podría diseñarse para tales fines para proporcionar 12 bits de precisión útil con una señal de 0,1 voltios sin tener que diseñarse para proporcionar 16 bits de precisión en una señal mayor).

Answer 5

Es difícil decir exactamente de qué estás hablando sin una referencia, pero supongo que estás hablando de un ADC que tiene una entrada de par diferencial.

Los pares diferenciales son cosas ingeniosas que permiten duplicar la oscilación de tensión percibida sin elevar la alimentación e inducir ruido adicional. Básicamente, lo que ocurre es que en lugar de tener una señal referenciada a tierra, los dos cables son totalmente opuestos; cuando una línea está a +1,3V, la otra está a -1,3V. El voltaje de cualquiera de las líneas a tierra es sólo 1,3V, pero como el ADC está convirtiendo la diferencia de voltaje en estas señales, tienes 2,6V.

Supongo que te refieres a los ADC que muestrean señales diferenciales.

Los pares diferenciales se utilizan siempre que se desea limitar las tensiones inducidas. Ethernet y USB tienen señal diferencial. Muchas radiofrecuencias tienen señal diferencial. Si buscas un poco en Google encontrarás MUCHA más información.