设计中采用C8051F350的24位Sigma-Delta模/数转换器作系统信号的模数转换,SPI接口作MEMS倾角传感器的温度采集,以实现对传感器的温度补偿,UART作串行LED显示接口。为保证模/数转换器工作稳定,采用外部基准源。
1.5 ADC基准源及传感器电源
MEMS倾角传感器SCA100T在倾角为0°时,模拟输出为其电源电压的1/2倍,如果倾角传感器电源电压有波动,则其输出会产生相应的波 动。因此设计时,将给模数转换电路提供基准源的输出(如图4所示),经过提高驱动能力后,提供给MEMS倾角传感器SCA100T作电源(如图5所示)。 一方面,基准源输出纹波极小,且性能稳定;另一方面,模数转换器的基准源和MEMS倾角传感器SCA100T的电源同时向相同方向变化,抵消了MEMS倾 角传感器因电源引起零点漂移的影响。
图4中的基准源LM236输出的2.5 V电压经过轨对轨运放OPA340组成的跟随电路处理后,增大了驱动能力,既作为模数转换电路的基准源,同时还为差分转换电路提供中心电压,以及MEMS倾角传感器SCA100T的电源输入。
图5中的输入为图4中的参考电压(VREF)输出。以低漂移、高稳定性运放OPA340组成的运放电路给倾角传感器SCA100T提供电源,能保证电源纹波小,工作稳定。
2 信号的数学处理
2.1 ADC精度控制