原標題：從傳感器到ADC的危途：工程師應如何做？

在將傳感器信號連接到ADC（模數轉換器）的過程中，工程師確實會面臨諸多挑戰。傳感器信號通常很微弱，可能伴隨著高噪聲，并且可能位于大共模（CM）電壓之上，這些都不利于ADC的輸入。以下是一些建議，幫助工程師克服從傳感器到ADC的信號傳輸難題：

一、選擇合適的儀表放大器

儀表放大器具有高精度（低失調）和低噪聲特性，不會破壞小輸入信號。其差分輸入適合于許多傳感器信號（如應變計、壓力傳感器等），并且能夠抑制任何存在的共模信號，僅留下感興趣的原始小電壓。此外，儀表放大器具有很大的輸入阻抗，不會給傳感器帶來負載，確保脆弱的信號不受信號處理的影響。因此，儀表放大器是連接傳感器和ADC的理想選擇。

在選擇儀表放大器時，需要考慮以下因素：

• 增益范圍：選擇具有足夠增益范圍的儀表放大器，以便將傳感器信號放大到適合ADC輸入的電平。

• 噪聲性能：選擇低噪聲的儀表放大器，以減少信號傳輸過程中的噪聲干擾。

• 線性度：確保儀表放大器具有足夠的線性度，以避免信號失真。

二、保護ADC免受過壓影響

由于半導體工藝的現代化，ADC工作電源電壓日漸下降，導致ADC輸入更容易受輸入過壓的影響。因此，需要有外部電路來防范這種過壓。儀表放大器系列（如LT6372-1和LT6372-0.2）不僅具有傳統儀表放大器的所有功能，還能非常好地直接驅動ADC并保護ADC輸入。這些儀表放大器具有內置的輸出箝位功能，可以確保ADC的敏感輸入不會受到正向或負向瞬變的破壞。

三、優化ADC輸入驅動

驅動ADC輸入的驅動器必須能夠處理ADC前端內部電容的電荷注入，并在下一個轉換周期之前迅速穩定下來。此外，驅動器的噪聲和失真不應成為限制因素。為了優化ADC輸入驅動，可以采取以下措施：

• 選擇合適的驅動器：選擇具有低噪聲、快速建立和高直流精度的驅動器，以確保信號能夠準確、穩定地傳輸到ADC。

• 優化前端RC元件值：通過合理設計前端RC元件的值，可以改善ADC的動態響應和信噪比（SNR）。

四、考慮系統級因素

在將傳感器信號連接到ADC的過程中，還需要考慮系統級因素，如信號傳輸路徑中的干擾、電源穩定性等。為了確保信號的準確傳輸，可以采取以下措施：

• 屏蔽和接地：采用適當的屏蔽和接地技術，以減少信號傳輸路徑中的干擾。

• 電源管理：確保電源的穩定性，避免電源電壓波動對信號傳輸的影響。

五、進行充分的測試和驗證

在設計和制造階段，需要進行充分的測試和驗證，以確保從傳感器到ADC的信號傳輸路徑的性能和可靠性。測試內容包括但不限于：

• 增益和線性度測試：驗證儀表放大器的增益和線性度是否滿足設計要求。

• 噪聲性能測試：測量信號傳輸過程中的噪聲水平，確保其在可接受范圍內。

• 過壓保護測試：驗證外部電路是否能夠有效地保護ADC免受過壓的影響。

綜上所述，從傳感器到ADC的信號傳輸路徑需要綜合考慮多個因素，包括選擇合適的儀表放大器、保護ADC免受過壓影響、優化ADC輸入驅動、考慮系統級因素以及進行充分的測試和驗證。通過采取這些措施，工程師可以確保信號的準確傳輸和系統的可靠性。