20 bitu 1,8 MSPS ADC CM2431 salīdzinājumā ar AD4020: divējāda augstas veiktspējas un lietošanas viegluma garantija

Augstā līmeņā pIEKTAIS jautās, piemēram, rūpnieciskā sensorika, precīzā instrumentu tehnika un medicīniskā aprīkojums, datu iegūšanas sistēmas saskaras ar ārkārtīgi stingrām veiktspējas prasībām. Šajās sistēmās centrālo lomu spēlē augstas precizitātes SAR ADC. Ne tikai galīgā veiktspēja un ilgtermiņa uzticamība, bet arī ADC, kas pārdomāti izstrādāts vieglai lietošanai — balstoties uz klienta dizaina pieredzi — nodrošina stiprāku vispārējo konkurētspēju.

CM2431 ir 20 bitu SAR ADC ar paraugņemšanas biežumu līdz 1,8 MSPS. Salīdzinājumā ar starptautisko konkurentu AD4020, CM2431 nodrošina etalona līmeņa signāla trokšņa attiecību un darbību plašā temperatūru diapazonā, kā arī sasniedz izcilu lineāritāti ar integrēto nelīnējumu tik zemu kā ±1,5 ppm. Turklāt tā nodrošina plašāku dinamisko diapazonu un efektīvāku enerģijas patēriņu.

Atšķirībā no tradicionālām SAR ADC, CM2431 integrē vairākas lietošanas viegluma funkcijas, kas nodrošina lielāku dizaina elastīgumu, risina lietojumprogrammu problēmas un palīdz lietotājiem sasniegt augstāku sistēmas veiktspēju, vienlaikus vienkāršojot dizainu un samazinot izmaksas un enerģijas patēriņu.

1. Lietošanas viegluma funkcijas ļauj vienkāršot dizainu

Priekšrežģa vadītājs vienkāršo sistēmas integrāciju

CM2431 izmanto Priekš- Ieejas vadītāja tehnoloģiju, kas samazina signāla atsitus, ko izraisa iekšējā pārslēgzošās kondensātora arhestruktūra parauguņemšanas sākumā, padarot ADC ievērojami vieglāk vadāmu un pamatji būtiski vienkāršojot sistēmas dizainu. 2. attēls parāda CM2431 analogās ieejas strāvas izmaiņu attiecībā pret diferenciālo ieejas spriegumu, kad priekšuzlādes ieejas vadītājs ir ieslēgts un izslēgts. Pat kad izslēgts, CM2431 zemā ieejas strāva jau jau padara to vieglāk vadāmu salīdzināt ar tradicionālām SAR ADC. Kad ieslēgts, analogās ieejas strāva tiek samazināta līdz submikroamperu līmenim, nodrošinot labāku vadīšanas veiktspēju. Šī tehnoloģija ir iesniegta izguduma izmantotāja aizsardzības iegūšanai.

Simulēt ieejas diferenciālo strāvu ar ieejas

Iespējojot iepriekšējās uzlādes ieejas vadītāju, lietotāji var tieši vadīt ADC, izmantojot zemspēcīgus, zemā joslasplatuma precīzus pastiprinātājus kombinācijā ar zemākiem RC filtra griezes frekvencēm, neizmantojot dārgus, speciālus augstsvarīgos ADC vadītājus. Tas vienkāršo perifērijas shēmas dizainu. Precīzās, zemās joslasplatuma lietojumprogrammās šis pieeja ievērojami samazina sistēmas enerģijas patēriņu, izmēru un kopējās izmaksas.

Galvenie priekšrocības ietver:

1. Samazināta priekšējās daļas sarežģītība un ievērojami zemāki veiktspējas prasības ārējām vadīšanas shēmām;

2. Zemākas BOM izmaksas, samazināta PCB platība un vienkāršota komponentu izvēle un dizains;

3. Zemāks enerģijas patēriņš un augstāka integrācija sistēmas līmeņa risinājumiem.

Turklāt Pre-Charge Input Driver ļauj izvēlēt priekšgalā esožo pastiprinātāju un RC filtra, pamatojoties uz signāla joslas platību, kas interesē, nevis uz ierobežojumu, ko rada pārslēdzēšanās kondensātora SAR ADC ieejas pieļaujamās iestāšanās laika prasības. Tas arī uzlabo THD veiktspēju un samazina analogās ieejas strāvu signāliem zem 100 kHz.

Klampa aizsardzības shēma vienkāršo vadītāja dizainu

Integrētās pārsprieguma bloķēšanas diodes un diapazona kompresijas režīms papildus samazina priekšējās daļas vadītāja dizaina sarežģītību. Iepriekš, lai sasniegtu labu vadīšanas veiktspēju, ADC vadi bieži prasīja papildu negatīvu barošanas spriegumu. Tajā pašā laikā vadītāja stiprinātāja pozitīvā barošanas sliežņa spriegums bieži pārsniedza SAR ADC sprieguma ierobežojumus, kas prasīja papildu aizsardzības ķēdes. CM2431 ir aprīkots ar bloķēšanas aizsardzību, kas sniedzas 0,4 V virs VREF, un tā diapazona kompresijas režīms novērš nepieciešamību pēc negatīva barošanas avota, saglabājot ieejas diapazonu. Šīs funkcijas ievērojami vienkāršo vadītāja dizainu.

Turklāt digitālā interfeisa dizains un augstas ātrdarbības, augstas izšķirtspējas vada atkļūdošana produkti cM2431 Turbo režīms pagarina datu pārraides laiku konversijas rezultātiem, ļaujot izmantot zemākas SPI takts frekvences.

2. Augstāka dinamiskā josla precīzai vāju signālu fiksēšanai

CM2431 nodrošina augstu dinamisko diapazonu — 102 dB, kas ļauj precīzi atšķirt vājus signālu atšķirības. Lietojumos ar īpaši augstām prasībām datu ieguvei — piemēram, signālapstrādē, medicīniskajā attēlveidošanā, zinātniskajos mērījumos un sakaros — šī funkcija sniedz skaidru priekšrocību. Augstāks dinamiskais diapazons nozīmē, ka signāla integritāti var saglabāt pat sarežģītos trokšņu apstākļos, nodrošinot sistēmai uzticamāku datu bāzi.

Vienlaikus CM2431 paraugņemšanas biežums līdz 1,8 MSPS ļauj precīzi fiksēt augstas frekvences signālus un atbalsta pārparaugņemšanu. Tā izcila lineāritāte (tipiskā INL ietvaros ±2 LSB) nodrošina, ka pēc pārparaugņemšanas sistēma var sasniegt ļoti augstu dinamisko diapazonu. Piemēram, ar 1024× pārparaugņemšanu dinamiskais diapazons var tikt palielināts līdz aptuveni 131 dB, ļaujot sistēmai vienlaicīgi fiksēt gan ļoti vājus, gan stiprus signālus — sasniedzot „vāju signālu bez izkropļojumiem” un „lielu amplitūdas signālu bez piesātinājuma”. Šī tehnika ir viena no galvenajām metodēm augstas precizitātes datu iegūšanas sistēmās un plaši tiek izmantota lietojumprogrammās ar ļoti stingrām SNR prasībām.

3. Izcila enerģijas efektivitāte uzlabotai baterijas darbības ilgumam un siltuma optimizācijai

Saglabājot augstu veiktspēju, CM2431 patērē aptuveni par 15% mazāk enerģijas salīdzinājumā ar konkurējošo AD4020. Augstas precizitātes nepārtrauktās uztveršanas sistēmās uzkrātās enerģijas ietaupījums ir ievērojams un tieši pārtop ilgākā ierīces baterijas darbības laikā, samazinātā termiskā dizaina slogā un uzlabotā kopējā sistēmas uzticamībā.

Secinājums

Kopsavilkumā, CM2431 ar savu 20 bitu izšķirtspēju un 1,8 MSPS paraugu ņemšanas ātrumu nodrošina augstu veiktspēju, kuru papildina sistēmas līmeņa vienkāršošana, ko ļauj Pre-Charge Input Driver tehnoloģija, izcila lineāritāte, augstāka dinamiskā diapazons un uzlabota kopējā enerģijas efektivitāte. Tas sniedz ļoti konkurētspējīgu risinājumu augstas precizitātes datu iegūšanas sistēmām.

Ar vienkāršotu dizainu un lielāku integrācijas ērtību CM2431 palīdz lietotājiem samazināt enerģijas patēriņu un sistēmas dizaina sarežģītību, palielināt kanālu blīvumu un saglabāt izcilu kopējo sistēmas veiktspēju.