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欧宝ob官网:史上最牛:一款高本能低功耗数据收集编造的打算详解硬件电路瓦解周密打算参数分享

 发布时间:2022-05-03 04:41:12 来源:OB欧宝体育 作者:ob欧宝体育pp下载

  史上最牛:一款高本能低功耗数据采全体系的策画详解,硬件电途瓦解、仔细策画参数分享

  越来越多的操纵条件数据采全体系必需正在极高境遇温度下牢靠地职责,比方井下油气钻探、航空和汽车操纵等。图1所示电途是一个16位、600 kSPS逐次靠近型模数转换器(ADC)体系,其所用器件的额定温度、性格测试温度和本能担保温度为175C.良多此类卑劣境遇操纵都采用电池供电,于是该信号链针对低功耗而策画,同时如故维系高本能。

  AD7981 ADC必要2.4 V至5.1 V的表部基准电压源,本操纵遴选的基准电压源为微功耗2.5 V精细基准源ADR225,后者也通过了高温职责认证,并拥有很是低的静态电流(210C时最大值为60A)。

  本策画中的全部IC封装都是特意针对高温境遇而策画,蕴涵单金属线焊。其余,本策画证实了无源元件、印刷电途板(PCB)资料和筑构技艺的遴选,以使其能正在万分温度下职责,而且供给了完全的策画援手包,蕴涵物料清单、道理图、装置和结构文献。

  本电途的重点是16位、低功耗、单电源ADC AD7981,它采用逐次靠近架构,最高援手600 kSPS的采样速度。如图1所示,AD7981运用两个电源引脚:内核电源(VDD)和数字输入/输出接口电源(VIO)。VIO引脚可能与1.8 V至5.0 V的任何逻辑直接接口。VDD和VIO引脚也可能连正在一块以俭约体系所需的电源数目,而且它们与电源时序无合。

  正在两次转换之间,AD7981主动合断以俭约功耗。于是,功耗与采样速度成线性比例干系,使得该ADC对上下采样速度(以至低至数Hz)均适合,而且可告终很是低的功耗,援手电池供电体系。其余,可能运用过采样技艺来提升低速信号的有用折柳率。

  AD7981有一个伪差分模仿输入构造,可对IN+与IN?输入之间的真差分信号举办采样,并压造这两个输入共有的信号。IN+输入援手0 V至VREF的单极性、单端输入信号,IN?输入的局限受限,为GND至100 mV.AD7981的伪差分输入简化了ADC驱动器条件并低落了功耗。AD7981采用10引脚MSOP封装,额定温度为175C.图2给出了相接示妄图。

  AD7981的输入可直接从低阻抗信号源驱动;然而,高源阻抗会明显低落本能,特别是总谐波失真(THD)。于是,举荐运用ADC驱动器或运算放大器(如AD8634)来驱动AD7981输入,如图3所示。正在搜聚工夫开端时,开合上合,容性DAC正在ADC输入端注入一个电压毛刺(反冲)。ADC驱动器帮帮此反冲安静下来,并将其与信号源相间隔。

  低功耗(1.3 mA/放大器)双通道精细运算放大器AD8634适合此义务,由于其卓异的直流和互换性格对传感器信号调整和信号链的其他局部很是有利。固然AD8634拥有轨到轨输出,但输入条件从正供电轨到负供电轨拥有300 mV裕量。

  ADC驱动器与AD7981之间的RC滤波器衰减AD7981输入端注入的反冲,并局部进入此输入端的噪声带宽。只是,过大的限带不妨会扩展扶植工夫和失真。最佳RC值的预备合键基于输入频率和模糊速度。对待所示实例,R = 85且C = 2.7 nF是最佳值,发作693 kHz的截止频率。仔细预备参见Analog Dialogue著作:精细SAR型模数转换器的前端放大器和RC滤波器策画。

  本电途中,ADC驱动器为单元增益缓冲设备。扩展ADC驱动器增益会低落驱动器带宽,延伸扶植工夫。这种情形下不妨必要低落ADC模糊速度,或者正在增益级之后再运用一个缓冲器动作驱动器。

  ADR225 2.5 V基准电压源正在时210C仅损耗最大60A的静态电流,并拥有类型值40 ppm/C的超低漂移性格,所以很是适适用于该低功耗数据搜聚电途。ADR225的初始精度为0.4%,可正在3.3 V至16 V的宽电源局限内职责。

  像其他SAR ADC相通,AD7981的基准电压输入拥有动态输入阻抗,于是必需欺骗低阻抗源驱动,REF引脚与GND之间应有用去。

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