圖6：低功耗基準(zhǔn)電壓源。

數(shù)字輸入FR支持快速恢復(fù)功能，這對(duì)于圖1中的交流耦合電路十分有利。在啟動(dòng)過(guò)程中或輸入端出現(xiàn)直流階躍事件時(shí)，外部電容需要一段時(shí)間進(jìn)行充電。在此情況下，IA將進(jìn)入軌到軌模式，直到積分器已建立。自動(dòng)快速恢復(fù)可檢測(cè)到該事件，然后轉(zhuǎn)向與外部電阻并聯(lián)的更小電阻上并保持一定的時(shí)間，從而大幅加速了建立過(guò)程。SW引腳用于在必要時(shí)快速建立第二個(gè)外部高通濾波器。

AC/DC數(shù)字輸入決定了ECG應(yīng)用中使用的導(dǎo)聯(lián)脫落檢測(cè)方法，但也可用于輸入端為其他傳感器的斷線(xiàn)檢測(cè)。如果正確配置，當(dāng)IA的某個(gè)輸入與傳感器斷開(kāi)連接時(shí)，數(shù)字輸出LOD將發(fā)出指示。

除了具有尺寸小和活動(dòng)功耗低的特點(diǎn)，AD8233還具有一個(gè)關(guān)斷引腳(SDN)，可使總電源電流降至1 uA以下。這對(duì)于不常進(jìn)行傳感器測(cè)量的應(yīng)用來(lái)說(shuō)十分方便，可以顯著延長(zhǎng)總體電池壽命。即使在關(guān)斷模式下，斷線(xiàn)檢測(cè)仍將保持正常工作。

現(xiàn)在我們對(duì)整體AD8233芯片有了更詳細(xì)的了解，那么來(lái)看看關(guān)于傳感器應(yīng)用的幾種不同思路吧。表2列出了構(gòu)建非ECG電路的入門(mén)指南。

表2：針對(duì)非ECG應(yīng)用的AD8233入門(mén)指南

基于Wheatstone電橋的壓力傳感器應(yīng)用就是適合采用固定增益100和圖4失調(diào)校正電路的一個(gè)好例子。此電橋可自然地將輸入共模電壓設(shè)為+Vs/2。電橋可由REFOUT或非專(zhuān)用運(yùn)算放大器驅(qū)動(dòng)（具體取決于測(cè)量范圍和所需電流），使得電橋的電源電流在關(guān)斷模式下被禁用。圖7顯示的是一個(gè)示例電路。由于 AD5601?DAC具有低功耗（在3 V下為60 uA）、關(guān)斷引腳和小巧的SC70封裝，因此對(duì)于校正電橋和IA失調(diào)是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。運(yùn)算放大器(A1)留作占位緩沖器，可用來(lái)設(shè)置附加增益/噪聲濾波和60 Hz帶寬。輸出放大器驅(qū)動(dòng)超低功耗ARM® Cortex®-M3 (ADuCM3029)的片上ADC，ADuCM3029采用節(jié)省空間的WLCSP封裝。ADuCM3029的GPIO可以控制AD8233的關(guān)斷引腳。

圖7：低功耗壓力傳感器電路。

另一個(gè)可受益于圖4電路的應(yīng)用就是通過(guò)熱電偶進(jìn)行溫度測(cè)量。K型熱電偶在一個(gè)很寬的溫度范圍內(nèi)幾乎呈線(xiàn)性，其Seebeck系數(shù)在室溫下(25° C)約為41 uV/°C。假設(shè)基準(zhǔn)端或冷端已補(bǔ)償，則IA輸出將是測(cè)量端已獲增益的信號(hào)~4.1 mV/°C（可使用NIST查詢(xún)表以獲得更準(zhǔn)確的結(jié)果）熱電偶的輸出就是測(cè)量端和基準(zhǔn)端之間的差分信號(hào)，因此，必須添加一個(gè)相等的基準(zhǔn)端漂移來(lái)將其抵銷(xiāo)。

要開(kāi)始此過(guò)程，應(yīng)先確定期望的基準(zhǔn)端溫度范圍，并通過(guò)NIST表確定期望漂移。例如：

若在基準(zhǔn)端放置一個(gè)精確的溫度傳感器，則測(cè)量結(jié)果可反饋至VTUNE，并通過(guò)–R2/R1調(diào)節(jié)以獲得合適的漂移。請(qǐng)注意，應(yīng)使溫度傳感器負(fù)向漂移，或者交換IA輸入，以確保在IA輸出得到正向漂移。為了隔離失調(diào)和漂移校正，可將該電路分解成一個(gè)加法節(jié)點(diǎn)，其中VTUNE2處的失調(diào)在–R2/R3作用下固定不變。更新后的傳遞函數(shù)如下：

經(jīng)過(guò)修改的電路如圖8所示。請(qǐng)注意，輸入共模電壓通過(guò)+IN上的10 MΩ上拉電阻和–IN上的10 MΩ下拉電阻設(shè)置為+Vs/2。此配置可在出現(xiàn)斷線(xiàn)事件時(shí)將+IN上拉至+Vs，從而實(shí)現(xiàn)AD8233的導(dǎo)聯(lián)脫落檢測(cè)功能。這種情況可通過(guò)LOD引腳監(jiān)測(cè)。AD8233還具有一個(gè)集成RFI濾波器，有助于從熱電偶進(jìn)行任何高頻拾取。在輸入端串聯(lián)附加電阻可以降低截止頻率。