Der hochauflösende Sigma-Delta A/D-Wandler mit integriertem Treiber für LCD-Panels, MAX1493, ist eine kompakte Lösung für industrielle Messanwendungen. Der Baustein kann mit Spannungen von 2,7 bis 5,25 V betrieben werden und hat bereits eine interne Referenzspannungsquelle.

Der Eingangsspannungsbereich ist zwischen ±200 mV und ±2 V wählbar. Eine automatische Offsetkalibrierung ist integriert. Die Eingangsstufe ermöglicht einen Betrieb an hochohmigen Signalen. Die Schaltung ist zum Betrieb an 4½-stelligen Digitalanzeigen geeignet.

Aufgrund des geringen Strombedarfs des Bausteins und der Verwendung eines LCD-Panels eignen sich auf diese Art aufgebauten Module gut zum Messeinsatz in Bereichen, wo nur wenig Energie zur Versorgung der Anzeige zur Verfügung steht. Hierbei wurde speziell an den industriellen Einsatz von Messanzeigen im Bereich 4 bis 20 mA gedacht.

Im folgenden Beispiel (Bild 1) wurde der MAX1493 mit einigen externen Bauelementen zu einem solchen Messmodul erweitert.

Um die benötigte Spannung über der Messanordnung so klein wie möglich zu halten, empfiehlt es sich, den Eingangsbereich auf ±200 mV einzustellen und über einem Widerstand von 10 Ω zu messen. Der minimal fließende Strom von 4 mA wird zum Erzeugen der Betriebsspannung verwendet. Hierzu wird eine Zenerdiode seriell in den Messpfad geschaltet.

Da das Modul bereits ab 2,7 V arbeitet, empfiehlt sich eine 3-V-Referenz, um die notwendige Spannung zum Treiben der Stromschleife möglichst klein zu halten. Im Beispiel ist eine 5-V-Referenz mit einem Strombeipass vorgesehen. Die Widerstandswerte müssen beim Betrieb mit einer 3-V-Referenz entsprechend angepasst werden.

Der Bypass besteht aus Widerständen von 68 und 560 Ω und dem PNP-Transistor BC557. Die Anordnung sorgt bei Strömen größer 10 mA für eine Entlastung der Referenzdiode. Als Verpolschutz wurde eine Schottkydiode parallel zur Messanordnung vorgesehen, um die Spannung über dem Messmodul nicht unnötig zu vergrößern.