Как работает АЦП с дифференциальным входом.

В последнее время, часто натыкался на непонимание того как работает АЦП с дифференциальным входом. Все говорят, что оно измеряет разность потенциалов между двумя входами, но на этом понимания заканчиваются.

Интересно то, что некоторые АЦП с дифференциальным входом, состоят из двух отдельных АЦП. Примером тому может служить AD7265 которое включает в себя 6 дифференциальных или 12 single-ended каналов.

Судя по всему, в данном АЦП при дифференциальном включении на каждом входе измеряется напряжение относительно земли, а затем они вычитаются.

Отличительная особенность АЦП с дифференциальным входом заключается в том, что результат преобразования всегда будет знаковым!!! Когда на IN+ потенциал больше чем на IN-, результат будет положительный, иначе отрицательный. То есть если у нас 10-битное АЦП с дифференциальным входом, результат преобразования будет находиться в пределах от -512 до +512. Эти 1024 отсчета соответствуют опорному напряжению, а дальше все, как у привычного большинству, single-ended АЦП.

Дифференциальное включение имеет два неоспоримых преимущества перед single-ended:

• устраняет любой синфазный шум
  
• позволяет измерять малые напряжения при больших смещениях
  

Что касается синфазного шума, любая наводка наводится сразу на две дорожки/провода, и на обоих происходит приращение сигнала на одинаковую величину. Так как в итоге напряжения между выводами вычитаются, то приращение, созданное наводкой, нейтрализуется.

Дифференциальное включение позволяет сдвинуть порог измерения напряжения с нуля на необходимую величину. Это может быть полезно когда необходимо измерить малый сигнал, например 100mV, при большом смещение по постоянному току, например 2.5V.

На мой взгляд, это наиболее интересные моменты, связанные с дифференциальным входом у АЦП.