借助PGA优化ADC性能：无人机设计中的噪声与信号放大

"该文介绍了如何使用德州仪器的器件，特别是ADS1232和ADS1146，来处理微弱信号，并在设计无人机时解决噪声问题。文中提到了PGA（可编程增益放大器）在降低系统设计难度中的作用，以及德州仪器在模拟和数字信号处理领域的领先地位。" 在设计无人机的传感器系统时，处理微弱信号是一项挑战。例如，当噪声峰峰值要求小于12.5uV时，这个目标非常具有挑战性。在这种情况下，可以借助于像德州仪器的ADS1232这样的高精度数据转换器，它内置了PGA功能。PGA允许我们将输入的差模信号放大，比如将25mV的信号放大64倍至1.6V，从而使得系统只需要处理小于800uV的噪声，这大大降低了设计复杂性。 ADS1232的PGA提供了1到128的可选增益倍数，根据实际需求选择合适的放大倍数可以有效提升信号的信噪比。在PGA增益为64的情况下，输入级噪声也会相应放大，如文中所述，噪声会增大到125nV * 64 = 8uV。尽管噪声有所增加，但相比原始的噪声要求，这仍然是一个可接受的范围。 此外，对于那些需要16位分辨率且满量程输入为5V的数据转换器的情况，ADS1146是一个合适的选择。1LSB（最小可分辨单位）为5V/65536=76uV，这意味着从1.6V的差模信号中可以获取约20,000个数据点，这为精确的数据采集提供了可能。ADS1146还配备了全差分输入级，使得信号链的前端处理更加完善。 德州仪器作为全球领先的半导体供应商，其产品广泛应用于模拟和数字信号处理领域。手册中特别强调了TI的模拟产品，如精密运算放大器、SAR和Delta-Sigma ADC，以及在噪声控制和电源管理方面的解决方案。此外，TI还提供高速信号链产品，包括高速运放和ADC，以及单片机产品线，如MSP430、Stellaris和C2000系列，覆盖了从设计到实施的各个环节。 为了帮助设计者，TI提供了详尽的选型指南、免费的设计工具、应用笔记、原理图、PCB设计文件、源代码以及相关竞赛作品集，这些都是宝贵的设计资源。通过这些资源，设计者可以快速了解和选用适合的TI产品，优化他们的无人机或其他电子设计项目。如果需要更详细的技术支持，可以通过访问TI官方网站获取更多的技术文档和产品信息。