概述

　　對(duì)于非線性輸出傳感器(例如，濕度傳感器)，信號(hào)調(diào)理器是否能夠修正傳感器的非線性輸出非常關(guān)鍵。本應(yīng)用筆記介紹如何使用MAX1452修正傳感器輸出的非線性，該芯片是極受歡迎的低成本、高性能信號(hào)調(diào)理器，內(nèi)置閃存、溫度傳感器和完整的模擬信號(hào)路徑。盡管MAX1452沒(méi)有包含非線性修正功能，但可通過(guò)非常簡(jiǎn)單的外圍電路實(shí)現(xiàn)，即利用三個(gè)附加電阻進(jìn)行非線性修正。需要注意的是，這種方法僅適合電橋驅(qū)動(dòng)模式的MAX1452，并不適合MAX1455，原因是MAX1455不能用于電橋驅(qū)動(dòng)模式。

                                 圖1. 基本的非線性校準(zhǔn)電路

　　非線性修正電路

　　圖1所示為MAX1452非線性修正電路。這個(gè)線性化處理電路的工作原理是利用OUT引腳放大后的輸出電壓對(duì)傳感器橋的激勵(lì)電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)OUT隨著傳感器輸出的增大而增大時(shí)，電橋激勵(lì)也略有增大，產(chǎn)生一個(gè)非線性傳輸函數(shù)。

　　對(duì)于標(biāo)稱值為4.7kΩ橋電阻，選擇RF = 18kΩ、RS = 1.8kΩ。ROF的作用是保證在整個(gè)工作條件下將電橋輸出偏移到正電壓。根據(jù)反饋電路的傳輸函數(shù)，選取ROF時(shí)要確保電橋的差分輸出始終為正值: INP - INM > 0。

　　本應(yīng)用筆記中實(shí)例電路和傳感器參數(shù)設(shè)置如下：BDR電壓(FSO DAC設(shè)置下的電壓輸出)為3.6V (標(biāo)稱值)。BDR電壓經(jīng)過(guò)RS和傳感器橋分壓后產(chǎn)生大約2.6V的橋驅(qū)動(dòng)電壓。具體應(yīng)用中，通過(guò)配置PGA提供系統(tǒng)所需的增益，使0至100%的差分電橋輸出在OUT引腳產(chǎn)生擺幅為0.5V至4.5V的電壓。這些值可進(jìn)行調(diào)整，以滿足應(yīng)用特定的電橋失調(diào)、電橋靈敏度和輸出電壓范圍的要求。

　　測(cè)試結(jié)果

　　該測(cè)試使用的傳感器具有線性輸出，因此，在線性輸入端(連接至MAX1452的輸入)接入上述電路將產(chǎn)生非線性輸出，如圖2所示。從圖2可以看出：改變RF電阻的阻值可以調(diào)節(jié)輸出信號(hào)的線性度。圖中，基線對(duì)應(yīng)的是無(wú)輸出反饋電阻，即RF = 開(kāi)路，以及未進(jìn)行非線性修正的測(cè)試結(jié)果。接入RF后，減小RF值將增強(qiáng)反饋。應(yīng)用中，電橋輸出為非線性，利用該電路對(duì)輸出進(jìn)行線性化處理。注意：該電路僅修正負(fù)向非線性；另外，該電路不會(huì)引入振蕩或其它噪聲。

                  圖2. 本圖說(shuō)明如何改變RF電阻值來(lái)調(diào)節(jié)輸出信號(hào)的線性度