CM1110 ΔΣ ADC, 4-kanalësh, 2kSPS, me konsum të ulët, 16 bitësh

Parimi i funksionimit

CM1110 është një ADC i kompakt, me fuqi të ulët, 16-bit ΔΣ që integron shumë funksione për të reduktuar koston e sistemit dhe numrin e pjesëve në aplikimet e matjes së sensorëve me sinjale të vogla.

Përveç bërthamës së ADC-së ΔΣ dhe një filtri dixhital me një cikël vendosjeje, pajisja integron një PGA programues me impedancë të lartë hyrëse dhe zhurmë të ulët, një referencë të brendshme të tensionit dhe një oscilator kohësor. Ajo gjithashtu përfshin një sensor saktësie të lartë temperaturor dhe dy burime të rrymës programuese të përputhura (IDAC). Një çelës i brendshëm i energjisë në anën e poshtme thjeshton dizajnim e sensorëve të urës me fuqi të ulët. Pajisja mund të konfigurohet përmes katër regjistrave dhe të kontrollohet përmes gjashtë komandash duke përdorur një ndërfaqe të përputhshme me mënyrën SPI 1. Diagrami funksional i bllokut të pajisjes tregohet më poshtë.

CM1110 mat sinjalin e diferencialë hyrës VIN (ndryshimin e tensionit midis AINP dhe AINN). Bërthama e konvertuesit përbëhet nga një modulator diferencial me kapacitet të rikthyer ΔΣ dhe një filtr digital. Filtri digital përpunon rrjedhën me shpejtësi të lartë të bitave nga modulatori dhe prodhon një kod digital që është në përpjesëtim me tensionin hyrës.

CM1110 ofron dy mënyra konvertimi: mënyrën e konvertimit të vetëm dhe mënyrën e vazhdueshme të konvertimit. Në mënyrën e vetëm, pajisja kryen një konvertim në sinjalin hyrës siç kërkohet, ruan rezultatin në buffer-in e brendshëm të të dhënave dhe më pas hyn në një gjendje me konsum të ulët energjie. Për sistemet që kërkojnë vetëm konvertime periodike ose që qëndrojnë të fjetura për intervale të gjata midis konvertimeve, mënyra e vetëm mund të reduktojë në mënyrë të konsiderueshme konsumin e energjisë. Në mënyrën e vazhdueshme të konvertimit, një konvertim i ri fillon menjëherë pas përfundimit të atij më parshëm. Të dhënat mund të lexohen në çdo kohë pa shqetësim për dëmtimin e tyre, dhe të dhënat e lexuara përfaqësojnë rezultatin e konvertimit më të fundit.

Shumëzues Hyrës

CM1110 ka një shumëzues hyrës me fleksibilitet të lartë, siç tregohet në figurën më poshtë. Ai mund të matë katër sinjale të veçantë, dy sinjale diferenciale, ose një kombinim të dy sinjaleve të veçantë dhe njërit diferencial. Shumëzuesi konfigurohet përmes regjistrit MUX[3:0].

Kur maten sinjalet me një skaj të vetëm, hyrja negative analogjike (AINN) lidhet brenda në AVSS përmes shumëzuesit. Hyrja e ADC-së mund të zgjidhet si tensioni i furnizimit analogjik të ndarë me gjashtë, (AVDD – AVSS)/6, ose si tensioni i referencës së jashtme të ndarë me gjashtë, (VREFPx – VREFNx)/6, duke lejuar monitorimin e gjendjes operuese të sistemit.

Shumëzuesi gjithashtu mund të ridrejtojë dy burimet programuese të rrymës në çdo hyrje analogjike (AINx) ose në çdo pin referenci (REFP0, REFN0). Diodat elektrostatike (ESD) të lidhura me AVDD dhe AVSS mbrojnë hyrjet. Për të parandaluar që diodat ESD të drejtojnë rrymë, tensioni absolut i të gjitha hyrjeve duhet të mbetet brenda intervalit të specifikuar nga Ekuacioni (1):

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

Nëse tensioni në një skaj hyrës mund të tejkalojë kufijtë e mësipërm, duhet përdorur dioda eksterne Schottky ose rezistorë serikë për të kufizuar rrymën hyrëse në një nivel të sigurt (shih tabelën e Vlerave Maksimale Absolute). Ngarkimi i tepërt i skajeve hyrëse të papërdorura në pajisje mund të ndikojë në konvertimet në ardhje; në këto raste, rekomandohen diodat eksterne Schottky për të kufizuar sinjalet.

Zbatimi i ADC me saktësi të lartë dhe fuqi të ulët (CM1110) në Automatizimin Industrial

1. Përparimi

CM1103/CM1106 janë ADC me integrim të lartë, saktësi të lartë, fuqi të ulët dhe kosto të ulët të prezantuar nga Simomo Microelectronics. Me një rezolucion mostrimi deri në 7 µV, ata mund të plotësojnë kërkesat e shumicës së aplikacioneve të matjes së sensorëve të temperaturës. Impedanca hyrëse prej disa megaohm-ë lejon që ADC-të të lidhen drejtpërdrejt me shumicën e sensorëve rezistivë pa zvogluar saktësinë e sensorit.

Seria CM110x ofron interfejs të dyfishtë I²C dhe SPI, gjë që e bën të lehtë lidhjen me procesorë të ndryshëm nga ana e klientëve. CM1106 integron gjithashtu një sensor shumë të saktësisë të brendshëm të temperaturës, i cili mund të përdoret direkt për matjen e temperaturës së PCB-së dhe kompensimin e nyjes së ftohtë në aplikimet termoelektrike.

2. Veçoritë e serisë CM110x

• Veprim me furnizim të vetëm nga 2,5 V deri në 5,5 V

• Konsum shumë i ulë i energjisë: 270 µA (mënyra e vazhdueshme e konvertimit)

• Rryma në mënyrën gjumë: 2 µA

• Shkalla programuese e dhënave të daljes: 6.25 SPS deri në 2 kSPS

• Referencë integrale shumë e saktë e tensionit me zhvendosje temperaturë 10 ppm/°C

• Dijapazon hyrjesh analoge programueshëm: ±0,256 V deri në ±6,144 V

• Sensor i brendshëm me saktësi të lartë për temperaturën (CM1106)

• Krahasues programueshëm i integruar (CM1103)

• Katër hyrje të vetmuara / dy kanale hyrjesh diferenciale

4. Përmbledhje e Zgjidhjes

Me zhvillimin e shpejtë të automatizimit industrial dhe rritjen e inteligjencës së fabrikave, instrumentet e automatizimit industrial kanë pothuajse kaluar nga instrumentet analoge drejt atyre dixhitale në vitet e fundit. Me ndihmën e mikrokontrolluesve dhe aplikimi -qarqe të specializuara integrale, automatizimi industrial pRODUKTET janë duke u bërë gradualisht më të mençura.

Temperatura është një parametër kritik në prodhimin industrial, dhe sensorët e temperaturës luajnë një rol të rëndësishëm në tërë fushën e automatizimit industrial. Bazuar në teknologji të ndryshme detektimi, sensorët e temperaturës gjenden në shumë forma, si sensorë të temperaturës me infra të kuqe, detektorë rezistivë të temperaturës, termistorë, termokuple dhe sensorë RTD-je të temperaturës. Të gjitha këto aplikime matjese të temperaturës janë veçanërisht të përshtatshme për kondicionimin e sinjaleve dhe marrjen e të dhënave duke përdorur serinë CM110x.

Përveç sensorëve të temperaturës, CM110x—duke shfrytëzuar avantazhet e veta të brendshme—është veçanërisht i përshtatshëm për një gamë të gjerë aplikimesh industriale detektimi, si sensorë rezistivë nivelash, sensorë gazesh rezistivë, analizë cilësie uji dhe metra turbulencë. Këta sensorë zakonisht kanë impedancë të lartë daljeje dhe ndjeshmëri relativisht të ulët, dhe shpesh kërkojnë amplifikatorë operacional me saktësi të lartë për kondicionim dhe përforcim sinjali.

4. Përparësitë e Produktit

CM110x kombinon impedancë të lartë hyrëse, precizitet të lartë dhe konsum të ulët energjie, duke ofruar përfitime të konsiderueshme në aplikime të ndryshme industriale për ndjeshmëri. Ai i ndihmon klientët të rrisin nivelin e integrimi në transmetuesit industrial, ndërkohë që zvogëlon kostot e përgjithshme të sistemit dhe konsumin e energjisë.