CM1110 ΔΣ ADC, 4 saluran, 2kSPS, penggunaan kuasa rendah, 16 bit

Prinsip Operasi

CM1110 adalah ADC ΔΣ 16-bit yang padat dan berkuasa rendah yang mengintegrasikan pelbagai fungsi untuk mengurangkan kos sistem dan bilangan komponen dalam aplikasi pengukuran sensor isyarat kecil.

Selain daripada teras ADC ΔΣ dan penapis digital penempatan kitaran tunggal, peranti ini mengintegrasikan PGA boleh atur program impedans masukan tinggi dan bising rendah, rujukan voltan dalaman, dan pengayun jam. Ia juga termasuk pengesan suhu presisi ketepatan tinggi dan dua sumber arus boleh atur (IDAC) yang dipadankan. Suatu suis kuasa pihak bawah dalaman memudahkan rekabentuk sensor gelincir berkuasa rendah. Peranti ini boleh dikonfigurasikan melalui empat daftar dan dikawal melalui enam arahan menggunakan antara muka serasi mod SPI 1. Gambarajah blok fungsi bagi peranti ini ditunjukkan di bawah.

CM1110 mengukur isyarat input bezaan VIN (beza voltan antara AINP dan AINN). Teras penukar terdiri daripada pengubah suai ΔΣ kapasitor beralih bezaan dan penapis digital. Penapis digital memproses aliran bit kelajuan tinggi yang dikeluarkan oleh pengubah suai dan menghasilkan kod digital yang berkadar dengan voltan input.

CM1110 menyediakan dua mod penukaran: mod penukaran satu tembakan dan mod penukaran berterusan. Dalam mod satu tembakan, peranti melakukan satu penukaran pada isyarat input seperti diminta, menyimpan hasilnya dalam penimbal data dalaman, dan kemudian memasuki keadaan kuasa rendah. Bagi sistem yang hanya memerlukan penukaran berkala atau kekal tidak aktif untuk selang masa yang panjang antara penukaran, mod satu tembakan boleh mengurangkan penggunaan kuasa secara ketara. Dalam mod penukaran berterusan, penukaran baharu bermula sebaik sahaja penukaran sebelumnya selesai. Data boleh dibaca pada bila-bila masa tanpa risiko kerosakan data, dan data yang dibaca mewakili hasil penukaran terkini.

Pemultipleks Masukan

CM1110 dilengkapi dengan pemultipleks masukan yang sangat fleksibel, seperti ditunjukkan dalam rajah di bawah. Ia boleh mengukur empat isyarat hujung-tunggal, dua isyarat bezaan, atau kombinasi dua isyarat hujung-tunggal dan satu isyarat bezaan. Pemultipleks dikonfigurasikan melalui daftar MUX[3:0].

Apabila mengukur isyarat tunggal, input analog negatif (AINN) disambungkan secara dalaman ke AVSS melalui pengganda arus. Input ADC boleh dipilih sama ada sebagai voltan bekalan analog dibahagi enam, (AVDD – AVSS)/6, atau voltan rujukan luar dibahagi enam, (VREFPx – VREFNx)/6, membolehkan pemantauan status operasi sistem.

Pengganda arus juga boleh menghantar dua sumber arus boleh atur kepada mana-mana input analog (AINx) atau kepada mana-mana pin rujukan (REFP0, REFN0). Diod pelepasan elektrostatik (ESD) yang disambungkan ke AVDD dan AVSS melindungi input-input tersebut. Untuk mencegah diod ESD daripada konduksi, voltan mutlak semua input mesti kekal dalam julat yang dinyatakan oleh Persamaan (1):

AVSS − 0.3 V < VAINx < AVDD + 0.3 V (1)

Jika voltan pada pin masukan mungkin melebihi had yang dinyatakan di atas, diod pengapit Schottky luaran atau perintang sesiri harus digunakan untuk mengehadkan arus masukan kepada tahap yang selamat (rujuk Jadual Penarafan Maksimum Mutlak). Memacu secara berlebihan pin masukan yang tidak digunakan pada peranti boleh mempengaruhi penukaran yang sedang berlangsung; dalam kes sedemikian, disyorkan menggunakan diod Schottky luaran untuk mengapit isyarat tersebut.

Aplikasi ADC Berketepatan Tinggi dan Rendah Kuasa (CM1110) dalam Automasi Perindustrian

1. Pengenalan

CM1103/CM1106 adalah ADC yang sangat terpadu, berketepatan tinggi, rendah kuasa, dan kos rendah yang diperkenalkan oleh Simomo Microelectronics. Dengan resolusi persampelan sehingga 7 µV, ia mampu memenuhi keperluan kebanyakan aplikasi pengukuran sensor suhu. Impedans masukan beberapa megaohm membolehkan ADC ini disambungkan secara langsung kepada kebanyakan sensor perintang tanpa merosakkan ketepatan sensor.

Siri CM110x menyediakan antara muka I²C dan SPI, memudahkan pelanggan untuk menghubungkan dengan pelbagai pemproses. CM1106 juga mengintegrasikan sensor suhu dalaman berketepatan tinggi, yang boleh digunakan secara langsung untuk pengukuran suhu PCB dan pampasan simpang sejuk dalam aplikasi termopas.

2. Ciri-ciri CM110x

• Operasi bekalan tunggal dari 2.5 V hingga 5.5 V

• Penggunaan kuasa ultra-rendah: 270 µA (mod penukaran berterusan)

• Arus mod tidur: 2 µA

• Kadar data keluaran boleh atur: 6.25 SPS hingga 2 kSPS

• Rujukan voltan berketepatan tinggi terbina dalam dengan hanyutan suhu 10 ppm/°C

• Julat input analog boleh atur: ±0.256 V hingga ±6.144 V

• Pengesan suhu dalaman presisi tinggi (CM1106)

• Pembanding boleh atur terbina dalam (CM1103)

• Empat input hujung tunggal / dua saluran input beza

3. Gambaran Penyelesaian

Dengan perkembangan pesat automasi industri dan peningkatan kecerdasan kilang, alat automasi industri telah berkembang daripada alat analog kepada alat digital dalam beberapa tahun kebelakangan ini. Dengan bantuan mikropemproses dan pERMOHONAN -litar bersepadu khusus, automasi perindustrian produk secara beransur-ansur menjadi lebih pintar.

Suhu merupakan parameter penting dalam pengeluaran industri, dan pengesan suhu memainkan peranan utama dalam seluruh bidang automasi industri. Berdasarkan teknologi penderiaan yang berbeza, pengesan suhu hadir dalam pelbagai bentuk, seperti pengesan suhu inframerah, pengesan suhu rintangan (RTD), termistor, termokopel, dan pengesan suhu RTD. Semua aplikasi pengukuran suhu ini sangat sesuai untuk pengekalan isyarat dan perolehan data menggunakan siri CM110x.

Selain pengesan suhu, CM110x—dengan memanfaatkan kelebihan asalnya—terutamanya sesuai untuk pelbagai aplikasi penderiaan industri, seperti pengesan aras resistif, pengesan gas resistif, analisis kualiti air, dan meter kekeruhan. Penderia-penderia ini biasanya mempunyai rintangan output yang tinggi dan kepekaan yang agak rendah, sering kali memerlukan amplifier operasi presisi tinggi untuk pengekalan dan penguatan isyarat.

4. Kelebihan Produk

CM110x menggabungkan rintangan masukan tinggi, ketepatan tinggi, dan penggunaan kuasa rendah, memberikan kelebihan ketara dalam pelbagai aplikasi penderiaan industri. Ia membantu pelanggan meningkatkan tahap integrasi dalam pemancar industri sambil mengurangkan kos sistem secara keseluruhan dan penggunaan kuasa.