وبلاگ شرکت در مورد مبدل‌های آنالوگ به دیجیتال دلتا-سیگما با دقت بالا و محدوده دینامیکی وسیع 22 بیتی TI ADS1212U

TI ADS1212U مبدل‌های آنالوگ به دیجیتال دلتا-سیگما با دقت بالا و محدوده دینامیکی وسیع 22 بیتی

شرکت الکترونیک شنژن مینگجیادا، با مسئولیت محدود یک تامین‌کننده مشهور قطعات الکترونیکی است که عرضه بلندمدت و پایداری از ADS1212U مبدل آنالوگ به دیجیتال دلتا-سیگما با دقت بالا، محدوده دینامیکی وسیع ارائه می‌دهد. با رزولوشن بالای 22 بیتی، محدوده دینامیکی وسیع و مصرف انرژی فوق‌العاده کم، این مبدل یک انتخاب ایده‌آل برای کاربردهای اندازه‌گیری با دقت بالا است.

【ADS1212U مروری بر محصول】

ADS1212U یک مبدل آنالوگ به دیجیتال 22 بیتی Σ-Δ با دقت بالا است که در یک پکیج SOIC 18 پین قرار دارد و به‌طور خاص برای کاربردهایی که نیاز به اندازه‌گیری با رزولوشن بالا و نویز کم دارند، طراحی شده است.

با ترکیب فناوری پیشرفته دلتا-سیگمای Burr-Brown (که اکنون بخشی از TI است)، ADS1212U یک محدوده دینامیکی وسیع و خطی بودن استثنایی را ارائه می‌دهد.

به عنوان یک ADC تک کاناله، ADS1212U از یک منبع تغذیه +5 ولت کار می‌کند و رزولوشن 24 بیتی را با عملکرد 22 بیتی تضمین شده بدون کد گمشده ارائه می‌دهد.

معماری ورودی تفاضلی آن به‌ویژه برای اتصال مستقیم به سنسورها یا سیگنال‌های ولتاژ کم مناسب است و یک راه‌حل ایده‌آل برای دستیابی دقیق به سیگنال‌های ضعیف ارائه می‌دهد.

【ADS1212U مشخصات اصلی】

رزولوشن و معماری: 22 بیت بدون کد گمشده، معماری دلتا-سیگما

نرخ نمونه‌برداری: تا 6.25 kS/s

پیکربندی ورودی: ورودی تفاضلی، که به‌طور موثر تداخل حالت مشترک را سرکوب می‌کند

محدوده تغذیه: 4.75 ولت تا 5.25 ولت تک منبع تغذیه

ویژگی‌های توان: جریان سکون کم 185μA، مصرف برق فقط 6mW

نوع رابط: رابط سریال انعطاف‌پذیر سازگار با SPI

دمای عملیاتی: محدوده صنعتی از -40 درجه سانتی‌گراد تا +85 درجه سانتی‌گراد

【ADS1212U ویژگی‌های فنی کلیدی】

رزولوشن بالا و نرخ تبدیل

ADS1212U عملکرد 22 بیتی بدون کد گمشده را ارائه می‌دهد، با رزولوشن موثر که به‌طور انعطاف‌پذیری بر اساس نرخ داده خروجی قابل تنظیم است:

در نرخ داده خروجی 10 هرتز، رزولوشن موثر به 20 بیت می‌رسد

در نرخ داده خروجی 1000 هرتز، رزولوشن موثر 16 بیتی حفظ می‌شود

حداکثر نرخ نمونه‌برداری تراشه 6.25kSPS است که امکان پیکربندی انعطاف‌پذیر برای تعادل سرعت و دقت را فراهم می‌کند.

تقویت‌کننده قابل برنامه‌ریزی و ضرب‌کننده زمان

تقویت‌کننده قابل برنامه‌ریزی (PGA) یکپارچه ADS1212U از پنج تنظیمات تقویت: 1، 2، 4، 8 و 16 پشتیبانی می‌کند. همچنین یک گزینه ضریب شتاب (TMR) با پنج سطح قابل تنظیم ارائه می‌دهد: 1، 2، 4، 8 و 16. توجه داشته باشید که حاصل‌ضرب مقدار تقویت و ضریب شتاب باید کمتر یا مساوی 16 باشد. این طراحی به کاربران اجازه می‌دهد تا تقویت و نرخ تبدیل را با توجه به الزامات برنامه به‌طور انعطاف‌پذیر تنظیم کنند.

مصرف برق کم

ADS1212U مدیریت توان برجسته‌ای را نشان می‌دهد، با حداقل مصرف برق تنها 1.4mW و جریان تغذیه معمولی 185μA. این ویژگی آن را برای دستگاه‌های قابل حمل با باتری و کاربردهایی که نیاز به عملکرد مداوم طولانی‌مدت دارند، مانند سیستم‌های تشخیص سیگنال مغناطیسی ضعیف زیر آب، بسیار مناسب می‌کند.

【ساختار داخلی و اصول عملکرد ADS1212U】

ترکیب معماری

ADS1212U از معماری Δ-Σ (دلتا-سیگما) استفاده می‌کند که یک مدولاتور Δ-Σ مرتبه دوم را با یک فیلتر دیجیتال قابل برنامه‌ریزی ادغام می‌کند. این معماری از طریق تکنیک‌های oversampling و noise-shaping به تبدیل با دقت بالا دست می‌یابد.

تراشه ADS1212U شامل ماژول‌های عملکردی اصلی زیر است:

تقویت‌کننده قابل برنامه‌ریزی (PGA): شرط‌سازی سیگنال جلویی

مدولاتور Δ-Σ مرتبه دوم: واحد تبدیل اصلی

فیلتر دیجیتال قابل برنامه‌ریزی: سرکوب نویز و استخراج سیگنال

واحد کنترل مدولاسیون: هماهنگی گردش کار

مجموعه رجیستر: ذخیره پارامترهای پیکربندی

مدار ساعت: کنترل زمان‌بندی را فراهم می‌کند

مرجع ولتاژ داخلی 2.5 ولت: مرجع تبدیل را تامین می‌کند

پیکربندی رجیستر

ADS1212U شامل پنج رجیستر عملکردی است:

رجیستر دستورالعمل (INSR) – رجیستر 8 بیتی که عملیات خواندن/نوشتن را کنترل می‌کند

رجیستر فرمان (CMR) – رجیستر 32 بیتی که حالت‌های عملیاتی تراشه را تنظیم می‌کند

رجیستر خروجی داده (DOR) – رجیستر 24 بیتی که نتایج تبدیل را ذخیره می‌کند

رجیستر کالیبراسیون صفر (OCR) - رجیستر 24 بیتی برای کالیبراسیون صفر

رجیستر کالیبراسیون تمام مقیاس (FCR) - رجیستر 24 بیتی برای کالیبراسیون تمام مقیاس

با پیکربندی انعطاف‌پذیر این رجیسترها، کاربران می‌توانند عملکرد ADS1212U را برای مطابقت با سناریوهای مختلف برنامه بهینه کنند.

【ADS1212U حوزه‌های کاربردی و سناریوها】

دقت بالای ADS1212U آن را قادر می‌سازد تا نقش حیاتی را در چندین حوزه پرتقاضا ایفا کند:

در کنترل فرآیند صنعتی، ADS1212U می‌تواند مستقیماً با سنسورها برای دما، فشار، جریان و سایر پارامترها ارتباط برقرار کند و امکان دستیابی دقیق به سیگنال‌های سطح میکروولت را فراهم کند.

در داخل ابزار دقیق، رزولوشن 22 بیتی و ویژگی‌های نویز کم آن دقت و قابلیت اطمینان تجهیزات اندازه‌گیری را افزایش می‌دهد.

در داخل تجهیزات تشخیص پزشکی مانند آنالایزرهای خون، ADS1212U از دیجیتالی‌سازی دقیق سیگنال‌های بیولوژیکی ضعیف اطمینان می‌دهد.

فرستنده‌های هوشمند از ورودی‌های تفاضلی و رابط SPI خود برای دستیابی به دستیابی دقیق به سیگنال میدان و ارتباط دو طرفه استفاده می‌کنند.

علاوه بر این، ADS1212U کاربرد گسترده‌ای در ابزارهای قابل حمل، سیستم‌های وزن‌کشی، سنسورهای فشار و سناریوهای تجزیه و تحلیل کروماتوگرافی دارد.