Za pomocą wzmacniacza sumującego można zsumować dwa wyjścia DAC. Możesz użyć R1 = 100k, R2 = R3 = 100 Ohm. W ten sposób wyjście będzie Vout = - (V1 + V2 / 1000). Będziesz potrzebował podwójnego zasilania, a jeśli chcesz, aby nie był odwrócony, musisz umieścić kolejny wzmacniacz odwracający ze wzmocnieniem = 1. Załóżmy, że masz 12-bitowy przetwornik cyfrowo-analogowy z 2 wyjściami i napięciem odniesienia 4.096 V. Następnie (jeśli masz drugi wzmacniacz odwracający) jeden przyrost z DAC 1 zwiększy moc wyjściową o 1uV, a jeden przyrost z DAC 2 zwiększy moc wyjściową o 1mV. To w sumie nie 24 bity. Ma około 22 bitów. Teoretycznie możesz wybrać R1, aby był 4096 razy większy niż R2 i R3 i uzyskać 24 bity, ale nie uzyskasz lepszych wyników. Będziesz miał wiele problemów z hałasem w zakresie mikrowoltów, nawet jeśli wybierzesz dobry opamp o niskim poziomie hałasu.
Aktualizacja
Myślałem, że to pytanie o DAC, ponieważ szukałem DAC-ów. Oto jak stosujesz podobną zasadę w przypadku ADC. Zamiast sumowania należy odjąć wynik ADC1, a następnie pomnożyć przez 1000 przed pomiarem za pomocą ADC2.
![Podwójna rozdzielczość ADC](https://i.stack.imgur.com/kOsIw.png)
Korekta - ADC3 powinien być na VGnd (Vref / 2), a nie Vref, aby pasował do formuły wynikowej
Zamiast AZ431 możesz użyć dowolnego innego napięcia odniesienia 2,5 V lub innego regulowanego źródła odniesienia z odpowiednimi pasywnymi wartościami, aby uzyskać dokładnie 4,096 V. Im mniejszy jest dryft temperatury, tym lepsze wyniki. Ponadto musi to być niski poziom hałasu. Zauważ, że prawdopodobnie nie jest wystarczająco dokładny. Miło będzie umieścić 500-omowy wieloobrotowy trimpot między R7 i R8 z wycieraczką na wejściu odniesienia i dostosować go dla Vref = 4,096 V. Potrzebny będzie również trimpot (2) między R1 i R2 z wycieraczką na dodatnie wejście U1. Ulepsz dla 2.048V na VGnd. U1 to po prostu każdy opamp o niskim poziomie hałasu. (BTW AZ431 jest okropny do tej pracy. Ułożyłem to, ponieważ miałem symbol).
Bardzo ważne jest, aby U2, U3 i U4 były wzmacniaczami choppera o zerowym przesunięciu. U2 jest ważniejszy, ponieważ mnoży się przez 100. co 1 mikrowolt dochodzi do 100 mikrowoltów. Jeśli użyjesz OP07 i wyzerujesz go poprawnie, a temperatura zmieni się o 10 stopni, otrzymasz przesunięcie 13 uV, co przekłada się na 1,3 mV na wyjściu U4. To 13 mV na wyjściu ADC, co czyni ADC2 prawie bezużytecznym.
Również U3 musi być w stanie osiągnąć 6,048 V - to VGnd (2,048 V) + 2 x Vinmax (2 x 2 V = 4 V). To cały pomysł posiadania zasilacza Vcc = + 12V. Vcc może być tak niskie, jak 6,5 V, gdy używany jest MAX44252. Ponieważ MAX44252 jest opamp na szynie, ujemne zasilanie można pominąć, a Vss opampa można podłączyć do ziemi. Odnosi się to do każdego opampa, którego moc wyjściowa może wynosić nawet 48 mV.
MAX44252 ma napięcie przesunięcia 2-4uV (typowe) i odchylenie temperatury od 1 do 5 nV. Na digikey kosztuje 2,64 USD w ilości 1 i jest to quadopamp, więc tylko jeden układ wykona zadanie.
Jak to działa? Załóżmy na przykład 10-bitowy przetwornik cyfrowo-analogowy. Rozdzielczość wynosi 4,096 / 1024 = 4 mV. Sygnał wejściowy musi być względny do VGnd, czyli połowy Vref. ADC1 mierzy napięcie wejściowe jak zwykle. Następnie wyprowadza wartość przez DAC1. Różnica między Vin i DAC1 polega na błędzie, który należy wzmocnić, zmierzyć i dodać do wyniku ADC1. U2 zwiększa różnicę Vin - DAC1 w stosunku do DAC1 ze wzmocnieniem 100. U4 zwiększa tę różnicę o 10, a także odejmuje DAC1 w stosunku do VGnd. To sprawia, że ADC2 = (Vin - DAC1) * 1000 w stosunku do VGnd. Innymi słowy, jeśli masz 1,234567 V na Vin, w stosunku do VGnd. ADC1 zmierzy wartość 821ponieważ rozdzielczość wynosi 4 mV i (2,048 + 1,234567) / 0,004 = 820,64175. Tak więc wartość DAC zostanie ustawiona na 309, czyli 309 * 0,004 V = 1,236 V. Teraz ADC2 otrzyma 1,234567-1,236 = -0,001433 * 1000 = -1,433 V w stosunku do VGnd (idealnie). To 2.048-1.433 = wspólny tryb 0.615 V. 0,615 V / 0,004 = 153,75. Więc wartość ADC2 = 154. Łatwiej jest obliczyć wartość w mikrowoltach, aby uniknąć używania pływaka. aby przekonwertować ADC2 w mV, należy pomnożyć tę wartość przez 4: VADC1 = 821 * 4 = 3284 mV. Aby przekonwertować na UV, musimy pomnożyć przez 1000. Lub to wartość ADC1 pomnożona przez 4000. 821 * 4000 = 3284000. Zatem napięcie ADC1 w odniesieniu do VGnd wynosi 3284000-2048000 = 1236000uV. ADC2 jest już pomnożony przez 1000, więc musimy pomnożyć tylko przez 4: VADC2 = 154 * 4 = 616. Aby uzyskać napięcie względem VGnd, musimy odjąć VGnd: 616-2048 = -1432uV. Bierzemy tutaj VGnd = 2048uV, ponieważ mamy wzmocnienie x1000, a teraz dodajemy VADC1 i VADC2: 1236000 + (-1432) = 1234568uV lub 1,234568V
Oczywiście to tylko sny, ponieważ gdy masz do czynienia z mikrowoltami, pojawią się różnego rodzaju okropne problemy - szum opampa, szum rezystorów, przesunięcie napięcia, dryft temperatury, błąd wzmocnienia ... Ale jeśli używasz przyzwoitych części, co najmniej 1% rezystorów i programowo zerujesz przesunięcie i korygujesz wzmocnienie, możesz uzyskać całkiem dobry wynik. Oczywiście nie można oczekiwać stabilnego wprowadzania ostatniej cyfry. może możesz ograniczyć rozdzielczość do 10uV (podziel wynik przez 10). Również pomnożenie przez 4 można wykonać, sumując 4 kolejne wyniki, aby uzyskać jakieś uśrednienie.
Pamiętaj, że nic z tego nie jest testowane. Symulowałem tylko stopień wzmacniacza, nie biorąc pod uwagę szumu i przesunięcia opampa. Jeśli ktoś zdecyduje się go zbudować, napisz wyniki w komentarzach.