20-ბიტ 1.8 MSPS ADC CM2431 წინადადებად AD4020: მაღალი წარმატებისა და მოხმარების მარტივობის ორმაგი გარანტია

Მაღალი კლასის აპლიკაცია ინდუსტრიულ შესაბამისობაში, ზუსტ ინსტრუმენტებში და მედიკამტურ მოწყობილობებში, მონაცემთა შეგროვების სისტემები მოითხოვენ საკმაოდ მკაცრ საშების მოთხოვნებს. მაღალი სიზუსტის SAR ADC-ები ამ სისტემებში თამაშობენ მთავარ როლს. სრული სიზუსტის და გრძელვადი საიმედოობის გარდა, ისეთი ADC, რომელიც მომხმარებლის დიზაინის გამოცდილების საფუძველზე მოწყობილია მარტივად გამოყენებადი, უზრუნველყოფს უმჯობეს გამომავალ კონკურენტუნარიანობას.

CM2431 არის 20-ბიტიანი SAR ADC, რომელიც აქვს 1.8 MSPS-მდე შეღებვის სიჩქარე. უცხოურ კონკურენტ AD4020-თან შედარებით, CM2431 უზრუნველყოფს ეტალონური დონის სიგნალის ხმაურის შეფარდებას და დიაპაზონში მუშაობის საიმედოობას, ასევე გამოჩნდება განსაკუთრებული ლინეარობით, სადაც ინტეგრალური არალინეარობა შეადგენს მხოლოდ ±1.5 ppm. გარდა ამისა, მოწყობილობა უზრუნველყოფს უფრო მეტ დინამიურ დიაპაზონს და ეფექტიან ენერგომოხმარებას.

Ტრადიციული SAR ADC-ების განსხვავებით, CM2431-მა შეიცავა მრავალი მოწოდების მოწოდების შესამსუბრობლად მოწოდებული შესაძლებლობები, რომლებიც უზრუნველყოფენ დიზაინის უფრო მეტ მოქნილობას, აღმოჭდრიან გამოყენების გავრცელებულ გავრცელებას და ეხმარებიან მომხმარებლებს მიღწევას უფრო მაღალ სისტემურ შედეგებს, ხოლო დიზაინის გამარტივებასთან ერთად შეამცირებს ხარჯებს და ენერგომოხმარებას.

1. მოწოდების მოწოდების შესაძლებლობები უზრუნველყოფენ გამარტივებულ დიზაინს

Წინასწარი შემომავალი დრაივერი გამოიწვევს სისტემური ინტეგრაციის გამარტივებას

CM2431 იყენებს Pre-Input Driver ტექნოლოგიას, რომელიც შეამცირებს სიგნალის უკუდარტყმას, რომელიც წვდომის დასაწყისში იწვევს შიდა გადართვადი კონდენსატორის არქიტექტურას, რაც მნიშვნელოვნად ამარტივებს ADC-ის მართვას და სისტემური დიზაინის ძირეულად გამარტივებას. ნახაზი 2 აჩვენებს CM2431-ის ანალოგური შეყვანის დენის ცვალებადობას დიფერენციული შეყვანის ძაბვის მიმართ, როდესაც pre-charge input driver ჩართულია და გამორთულია. მაშინაც კი, როდესაც გამორთულია, CM2431-ის დაბალი შეყვანის დენი უკვე უფრო მარტივს ხდის მის მართვას ტრადიციული SAR ADC-ების შედარებით. როდესაც ჩართულია, ანალოგური შეყვანის დენი შემცირდება ქვე-მიკროამპერულ დონემდე, რაც უზრუნველყოფს უმაღლეს მართვის შესრულებას. ამ ტექნოლოგიაზე გამომგონების პატენტის დაცულობის მოთხოვნა წარმოდგენილია.

Შემოდინებული დენის დიფერენციალის სიმულაცია შეყვანით

Პრე-დატვირთვის შეყვანის დრაივერის ჩართვის შემთხვევაში, მომხმარებლებს შეუძლიათ პირდაპირ მართონ ანალოგური ციფრული გარდაქმნის მოწყობილობა (ADC) დაბალი სიმძლავრის, დაბალი ზოლის სიგანის ზუსტი ძლიერმატებლებით, რომლებიც kombinirებულია დაბალი RC ფილტრის კვეთის სიხშირეებით, რაც ამოღებს ხარჯის მხრივ ძვირადღირებული სპეციალური სიჩქარის მაღალი სიჩქარის ADC დრაივერების საჭიროებას. ეს ამარტივებს პერიფერიული წრედის დიზაინს. ზუსტი, დაბალი ზოლის სიგანის გამოყენების შემთხვევაში, ეს მიდგომა მნიშვნელოვნად ამცირებს სისტემის ენერგომოხმარებას, ზომას და საერთო ღირებულებას.

Ძირითადი მონაწილები შედგება:

1. Შემცირებული წინა ბოლოს სირთულე და მნიშვნელოვნად დაბალი სიმძლავრის მოთხოვნები გარე დრაივერის წრედებისთვის;

2. Შემცირებული BOM ღირებულება, შემცირებული PCB ფართობი და გამარტივებული კომპონენტების შერჩევა და დიზაინი;

3. Შემცირებული ენერგომოხმარება და მაღალი ინტეგრაცია სისტემური დონის ამოხსნებისთვის.

Განსაკუთრებით, Pre-Charge Input Driver-ი აძლევს საშუალებას აირჩიოს წინა გამამაღლებელი და RC ფილტრი სიგნალის ზოლის სიგანის მიხედვით, არ იყოს შეზღუდული გამორთულ-კონდენსატორის მქონე SAR ADC-ის შესაბამისი მოწყობილობის მოსვენების დროის მოთხოვნებით. ეს ასევე აუმჯობეს ე.წ. THD მაჩვენებლებს და ამცირებს ანალური შეყვანის დენს შეყვანის სიგნალებისთვის, რომლებიც 100 კჰ-ზე ნაკლებია.

Ჩამყარების დამცავ წრეს უბრალოდ აქვს მძღოლის დიზაინი

Ინტეგრირებული ზემოქმედების შემსუბუქების დიოდები და დიაპაზონის შეკუმშვის რეჟიმი კიდევ მეტად ამსუბუქებს საწყისი მძრავის დიზაინს. წინა დროში, კარგი მძრავის შესრულების მისაღწევად, ADC მძრავებს ხშირად საჭირო ჰოქნდა დამატებითი უარყოფითი მომარაგების ძაბვა. ამასთან, მძრავის ამპლიფიკატორის დადებითი მომარაგების რეილი ხშირად აღემატებოდა SAR ADC-ის ძაბვის ლიმიტს, რაც მოითხოვნა დამატებითი დაცვის სქემები. CM2431-ს აქვს შემსუბუქების დაცვა, რომელიც გავრცელდება VREF-ის 0.4 ვოლტით მეტზე, და მისი დიაპაზონის შეკუმშვის რეჟიმი აბოლოებს უარყოფითი მომარაგების საჭიროებას, რაც შესაძლებლობას აძლევს შენარჩუნებას შეყვანის დიაპაზონი. ეს თვისებები მნიშვნელოვნად ამარტივებენ მძრავის დიზაინს.

Განსაკუთრებით, ციფრული ინტერფეისის დიზაინი და მძრავის დებაგინგი მაღალი სიჩქარის, მაღალი გარდამდების პროდუქტები cM2431-ის Ტურბო რეჟიმი გაართულებს გამოყვანის შედეგის გადაცემის დროს, რაც საშუალებას აძლევს გამოყენება უფრო დაბალი SPI საათობის სიხშირეები.

2. უმჯობესი დინამიური დიაპაზონი სუსტავი სიგნალების ზუსტად დაკავებისთვის

CM2431-ს გააჩნია 102 დბ-იანი მაღალი დინამიური დიაპაზონი, რაც საშუალებას აძლევს ზუსტად განასხვავოს სუსტი სიგნალების განსხვავებები. იმ გამოყენებებში, სადაც მონაცემთა შეგროვების მიმართ წყევლის მსგავსი მოთხოვნები არის წარმოდგენილი — როგორიცაა სიგნალების დამუშავება, მედიკალური ვიზუალიზაცია, სამეცნიერო გაზომვები და კომუნიკაციები — ეს შესაძლებლობა უზრუნველყოფს უპირატესობას. მაღალი დინამიური დიაპაზონი ნიშნავს, რომ სიგნალის მთლიანობა შეიძლება შენარჩუნდეს მიუხედავად იმ რთული ხმაურის გარემოსა, რაც სისტემისთვის უფრო საიმედო მონაცემთა ბაზას უზრუნველყოფს.

Ერთდროულად, CM2431-ის სამინიმო სიხშირის მაჩვენებელი 1.8 MSPS-მდე ზუსტად იღებს მაღალ სიხშირის სიგნალებს და უჭერს მხარს ზედდიდვით სამინიმოს. მისი განსაკუთრებული ლინეარულობა (ტიპიური INL ±2 LSB-ში) უზრუნველყოფს სისტემის მაღალ დინამიურ დიაპაზონს ზედდიდვით სამინიმოში. მაგალითად, 1024× ზედდიდვით სამინიმოს დროს, დინამიური დიაპაზონი შეიძლება იქნებოდეს დაახლოებით 131 დბ-მდე, რაც საშუალებას აძლევს სისტემას ერთდროულად დაიცავოს სასიცოცხლო სუსტა და ძლიერი სიგნალები — მიღწეული „სუსტი სიგნალების გამოხმაურების გარეშე“ და „დიდი ამპლიტუდის სიგნალების გამოხმაურების გარეშე“. ეს ტექნიკა მაღალი სიზუსტის მონაცემთა შეგროვების სისტემების ძირეული მეთოდია და ფართოდ გამოიყენება ისეთ გამოყენებებში, სადაც საჭიროა სამკაცრო SNR მოთხოვნები.

3. განსაკუთრებული ენერგოეფექტიანობა გაუმჯობესებული ბატარიის ხანგრძლივობისა და თერმული ოპტიმიზაციისთვის

CM2431-ი მაღალი წარმატებულობის შენარჩუნების პირობებში, კონკურების შედარებით დაახლოებით 15%-ით ამცირებს ენერგომოხმარებას AD4020-თან შედარებით. მაღალი სიზუსტის უწყვეტი მონაცემების შეგროვების სისტემებში, ენერგიის დანაზოგი შემოიარაღებულია და შეიძლება პირდაპირედ გადაითარგმნოს მოწყობილობის გრძელი ბატარიის ხანგრძლივობაში, თერმული დიზაინის დატვირთვის შემსუბუქებაში და სისტემის მთლიანი საიმედოობის გაუმჯობესებაში.

Დასკვნა

Შეჯამებით, 20-ბიტური გარდამტებლობით და 1.8 MSPS შერჩევის სიჩქარით, CM2431 უზრუნველყოფს მაღალ წარმატებულობას პრე-ჩარის შეყვანის მძრავის ტექნოლოგიით შესაძლებლობის სისტემური დონის გამარტივებით, შესანიშნავი ლინეარულობით, უმჯობესი დინამიური დიაპაზონით და გაუმჯობესებული მთლიანი ენერგეტიკული ეფექტიანობით. ეს უზრუნველყოფს მაღალი სიზუსტის მონაცემების შეგროვების სისტემებისთვის მკაცრად კონკურულ ამოხსნას.

CM2431-ის გამარტივებული დიზაინით და უმაღლესი ინტეგრაციის მოხერხებულობით ეხმარება მომხმარებლებს შეამცირონ ენერგომოხმარება და სისტემის დიზაინის სირთულე, გაამაღლონ არხის სიხშირე და შეინარჩუნონ სისტემის მაღალი მთლიანი წარმატებულობა.