Εξετάσεις σε βάθος των μετατροπών υψηλής ακρίβειας ΔΣ ανάλογο-ψηφιακού χαρακτήρα

^{V. Περιγραφή Διαμόρφωσης Ακίδων Πακέτου}

<sup>I. Βασικά Τεχνικά Χαρακτηριστικά
1. Απόδοση Μετατροπής Υψηλής Ακρίβειας</sup>

<sup>Ο ADS1230IPWR χρησιμοποιεί προηγμένη τεχνολογία διαμόρφωσης ΔΣ για να προσφέρει ακρίβεια 24-bit χωρίς κωδικούς που λείπουν. Με ρυθμό εξόδου δεδομένων 10SPS, επιτυγχάνει 23,5 αποτελεσματικά bits ανάλυσης, καλύπτοντας τις αυστηρές απαιτήσεις των εφαρμογών ζύγισης ακριβείας και μέτρησης πίεσης. Ο ενσωματωμένος ενισχυτής PGA χαμηλού θορύβου της συσκευής εξασφαλίζει την ακεραιότητα του σήματος κατά την ενίσχυση μικρού σήματος. 
2. Ενσωματωμένος Σχεδιασμός</sup>

^{Αυτός ο ADC ενσωματώνει ένα πλήρες μπροστινό άκρο μέτρησης, συμπεριλαμβανομένου ενός προγραμματιζόμενου ενισχυτή κέρδους, ενός διαμορφωτή ΔΣ δεύτερης τάξης και ενός ψηφιακού φίλτρου. Ο εσωτερικός ταλαντωτής εξαλείφει την ανάγκη για εξωτερικά εξαρτήματα ρολογιού, απλοποιώντας περαιτέρω τον σχεδιασμό του συστήματος. Η συσκευή παρέχει επίσης πρόσθετα χαρακτηριστικά, όπως αισθητήρα θερμοκρασίας και λειτουργία απενεργοποίησης.3.
Χαρακτηριστικά Χαμηλής Ισχύος}

^{II. Περιγραφή Τυπικών Χαρακτηριστικών}

^{Σύμφωνα με τα δεδομένα δοκιμών του κατασκευαστή, ο ADS1230IPWR επιδεικνύει εξαιρετική απόδοση θορύβου υπό τυπικές συνθήκες λειτουργίας. Οι συνθήκες δοκιμής είναι: θερμοκρασία περιβάλλοντος +25°C, τάση αναλογικής τροφοδοσίας (AVDD) και τάση ψηφιακής τροφοδοσίας (DVDD) και οι δύο στα 5V, τάση αναφοράς (REFP) στα 5V και αρνητική αναφορά (REFN) συνδεδεμένη με το αναλογικό έδαφος (AGND).
Ανάλυση Απόδοσης Θορύβου}

^{Εικόνα 2: Απόδοση θορύβου σε ρυθμό δεδομένων 80SPS}

^{Ρύθμιση κέρδους: PGA = 64}

^{Ρυθμός εξόδου δεδομένων: 10SPS}

^{Απόδοση θορύβου: Η διακύμανση του κωδικού εξόδου παραμένει εντός ±2 LSB}

^{Χαρακτηριστικό: Εξαιρετικά υψηλή σταθερότητα σε λειτουργία δειγματοληψίας χαμηλής ταχύτητας, κατάλληλο για εφαρμογές μέτρησης υψηλής ακρίβειας}

^{Εικόνα 2: Απόδοση θορύβου σε ρυθμό δεδομένων 80SPS}

^{Ρύθμιση κέρδους: PGA = 64}

^{Ρυθμός εξόδου δεδομένων: 80SPS}

^{Απόδοση θορύβου: Η διακύμανση του κωδικού εξόδου είναι περίπου ±4 LSB}

^{Χαρακτηριστικό: Διατηρεί καλή απόδοση θορύβου ακόμη και σε υψηλότερους ρυθμούς δειγματοληψίας, καλύπτοντας τις απαιτήσεις ταχείας μέτρησης}

^{Σύνοψη απόδοσης}

^{Η συσκευή παρουσιάζει εξαιρετικά χαρακτηριστικά θορύβου στη ρύθμιση υψηλού κέρδους του PGA=64, είτε σε ρυθμούς δεδομένων 10SPS είτε 80SPS.}

^{Η λειτουργία 10SPS επιδεικνύει ανώτερη απόδοση θορύβου, καθιστώντας την ιδανική για εφαρμογές με εξαιρετικά υψηλές απαιτήσεις ακρίβειας.}

^{Η λειτουργία 80SPS παρέχει μια καλή ισορροπία μεταξύ ταχύτητας και ακρίβειας, κατάλληλη για εφαρμογές που απαιτούν ταχύτερους ρυθμούς δειγματοληψίας.}

^{Τα δεδομένα δοκιμών επιβεβαιώνουν την αξιοπιστία και τη σταθερότητα της συσκευής σε εφαρμογές μέτρησης ακριβείας.}

^{III. Βασική Ανάλυση του Διαγραμματικού Μπλοκ Λειτουργιών}

^{1. Κανάλι Επεξεργασίας Σήματος}

^{Διαφορική Είσοδος: AINP/AINN συνδέονται απευθείας με τα σήματα του αισθητήρα}

^{Προγραμματιζόμενο Κέρδος: 64/128× επιλογές κέρδους για βελτιστοποίηση της ενίσχυσης μικρού σήματος}

^{Μετατροπή Υψηλής Ακρίβειας: Ο διαμορφωτής ΔΣ επιτυγχάνει μετατροπή 24-bit χωρίς κωδικούς που λείπουν}

^{2. Αναφορά και Ρολόι}

^{Είσοδος Αναφοράς: REFP/REFN υποστηρίζουν εξωτερικές πηγές αναφοράς}

Σύστημα Ρολογιού: Ο ενσωματωμένος ταλαντωτής υποστηρίζει επιλέξιμους ρυθμούς 10/80SPS

3. Σχεδιασμός Ισχύος

Ανεξάρτητη Τροφοδοσία: AVDD (Αναλογικό) και DVDD (Ψηφιακό) με ξεχωριστές εισόδους ισχύος

^{Διαχωρισμός Γείωσης: AGND και DGND με ανεξάρτητη γείωση για μείωση των παρεμβολών θορύβου}

^{4. Βασικά Πλεονεκτήματα}

^{Υψηλή Ενσωμάτωση: Μειώνει τις απαιτήσεις εξωτερικών εξαρτημάτωνΣχεδιασμός Χαμηλού Θορύβου: Θόρυβος}

^{< ±2 LSB σε PGA=64}

^{Λειτουργία Χαμηλής Ισχύος: Τυπική κατανάλωση ισχύος 1,3mW}

^{Ευέλικτη Διαμόρφωση: Προγραμματιζόμενο κέρδος και ρυθμός δεδομένων}

^{IV. Απλοποιημένη Ανάλυση Κυκλώματος Εισόδου Αναφοράς}
 

^{Περιγραφή Δομής Κυκλώματος}

  Είσοδος αρνητικής τάσης αναφοράς

^{Βασικά Χαρακτηριστικά Σχεδιασμού}

^{1. Είσοδος Υψηλής Εμπέδησης:}

^{Οι είσοδοι αναφοράς διαθέτουν σχεδιασμό υψηλής εμπέδησης}

^{Ελαχιστοποιεί τις επιπτώσεις φόρτισης στην πηγή αναφοράς}

^{Εξασφαλίζει τη σταθερότητα της τάσης αναφοράς}

^{2. Πλεονεκτήματα Διαφορικής Αρχιτεκτονικής:}

^{Καταστέλλει τις παρεμβολές θορύβου κοινής λειτουργίας}

^{Βελτιώνει την αναλογία απόρριψης θορύβου τάσης αναφοράς}

^{Υποστηρίζει εφαρμογές πλωτής αναφοράς}

^{3. Απαιτήσεις Αποσύνδεσης}

^{Ένας πυκνωτής αποσύνδεσης πρέπει να διαμορφωθεί μεταξύ REFP και REFN}

^{Συνιστάται: Πυκνωτής τανταλίου 10μF παράλληλα με έναν κεραμικό πυκνωτή 100nF}

^{4. Βελτιστοποίηση θορύβου: Ενσωματωμένο δίκτυο φιλτραρίσματος για βελτιστοποίηση της απόδοσης θορύβου}

^{Λειτουργικά Χαρακτηριστικά}

^{Εύρος εισόδου: Η διαφορά τάσης αναφοράς (REFP - REFN) καθορίζει την πλήρη κλίμακα ADC}

^{Χαρακτηριστικό Εμπέδησης: Τυπική είσοδος εμπέδησης >1MΩ}

^{V. Περιγραφή Διαμόρφωσης Ακίδων Πακέτου}

^{Ακίδες Διαχείρισης Ισχύος:}

^{Ακίδα 1 (DVDD): Θετικός ακροδέκτης ψηφιακής τροφοδοσίας. Εύρος τάσης λειτουργίας: 2,7-5,3V}

^{Ακίδα 2 (DGND): Ψηφιακή γείωση}

^{Ακίδα 12 (AVDD): Θετικός ακροδέκτης αναλογικής τροφοδοσίας. Εύρος τάσης λειτουργίας: 2,7-5,3V}

^{Ακίδα 11 (AGND): Αναλογική γείωση}

^{Ακίδες Αναλογικής Διεπαφής:}

^{Ακίδα 7 (AINP): Αναλογική είσοδος μη αναστροφής σήματος}

^{Ακίδα 8 (AINN): Αναλογική είσοδος αναστροφής σήματος}

^{Ακίδα 10 (REFP): Θετική είσοδος τάσης αναφοράς}

^{Ακίδα 9 (REFN): Αρνητική είσοδος τάσης αναφοράς}

^{Ακίδες 5-6 (CAP): Σύνδεση πυκνωτή αποσύνδεσης αναφοράς}

^{Χαρακτηριστικά Πακέτου}

^{Τύπος: TSSOP-16}

^{Βήμα ακίδων: 0,65mm}

^{Διαστάσεις: 5,0×4,4mm}

^{Εύρος θερμοκρασίας: -40℃ έως +105℃}

^{Βασικά Σημεία Σχεδιασμού}

^{Οι αναλογικές/ψηφιακές τροφοδοσίες απαιτούν ανεξάρτητες πηγές ισχύος}

^{Οι πηγές αναφοράς θα πρέπει να υιοθετούν σχεδιασμό χαμηλού θορύβου}

^{Συνιστάται η παράλληλη σύνδεση πυκνωτών αποσύνδεσης 0,1μF στις ακίδες AVDD/DVDD}

^{Οι αναλογικές διαδρομές θα πρέπει να διατηρούνται μακριά από τις διαδρομές ψηφιακού σήματος}

^{VI. Απλοποιημένη Ανάλυση Λειτουργικού Διαγράμματος}

^{Κύκλωμα Φίλτρου Πυκνωτή Παράκαμψης}

^{Η συσκευή κατασκευάζει ένα φίλτρο χαμηλής διέλευσης χρησιμοποιώντας έναν εξωτερικό πυκνωτή και μια εσωτερική αντίσταση:_{1. Εξωτερικό εξάρτημα: Πυκνωτής παράκαμψης 0,1μF (C}INT}

^{)_{2. Εσωτερική δομή: Ενσωματωμένη αντίσταση 2kΩ (R}INT}

⁾

^{3. Χαρακτηριστικά φίλτρου: Σχηματίζει ένα φίλτρο χαμηλής διέλευσης πρώτης τάξης}

^{4. Συχνότητα αποκοπής: Υπολογίζεται ως}

^{5. fc=12πRINTCEXT≈796Hzfc​=2πRINT​CEXT​1​≈796Hz}

^{6. Λειτουργικός ρόλος: Καταστέλλει αποτελεσματικά τον θόρυβο υψηλής συχνότητας και βελτιώνει την ποιότητα του αναλογικού σήματος}

^{Αρχιτεκτονική Προγραμματιζόμενου Ενισχυτή Κέρδους (PGA)}

^{Ο PGA υιοθετεί μια πλήρως διαφορική δομή σχεδιασμού:}

^{1. Μέθοδος εισόδου: Υποστηρίζει διαφορική είσοδο σήματος}

^{2. Διαμόρφωση κέρδους: Πολλαπλασιαστής κέρδους που επιλέγεται μέσω εξωτερικών ακίδων}

^{3. Επεξεργασία σήματος: Χρησιμοποιεί τεχνολογία σταθεροποίησης κόφτη για μείωση της τάσης μετατόπισης}

^{4. Βελτιστοποίηση θορύβου: Ενσωματωμένο δίκτυο φιλτραρίσματος για βελτιστοποίηση της απόδοσης θορύβου}

^{Λειτουργικά Χαρακτηριστικά}

^{Το φίλτρο χαμηλής διέλευσης καταστέλλει αποτελεσματικά τον θόρυβο υψηλής συχνότητας ≥800Hz}

^{Ο PGA παρέχει υψηλό λόγο απόρριψης κοινής λειτουργίας (CMRR)}

^{Η συνολική αρχιτεκτονική βελτιώνει σημαντικά την απόδοση θορύβου της αλυσίδας σήματος}

^{Ανίχνευση κατάστασης: Το CLK_DETECT παρέχει παρακολούθηση κατάστασης ρολογιού}

^{Συστάσεις Σχεδιασμού}

^{Χρησιμοποιήστε κεραμικούς πυκνωτές με σταθερά χαρακτηριστικά θερμοκρασίας}

^{Ελαχιστοποιήστε το μήκος των καλωδίων του πυκνωτή}

^{Συνιστάται πυκνωτές διηλεκτρικού X7R ή X5R}

^{VII. Ανάλυση Ισοδύναμου Κυκλώματος Πηγής Ρολογιού
Σύνθεση Δομής Κυκλώματος}

^{Το σύστημα ρολογιού υιοθετεί μια αρχιτεκτονική σχεδιασμού διπλής λειτουργίας, που περιλαμβάνει τις ακόλουθες κύριες μονάδες:}

^{Εσωτερικός Ταλαντωτής}

^{Βασική Συχνότητα: Ταλαντωτής RC 76,8kHz}

^{Έλεγχος ενεργοποίησης: Ενεργοποιείται/απενεργοποιείται μέσω σήματος EN}

^{Αυτόματη ανίχνευση: Η μονάδα CLK_DETECT παρακολουθεί την κατάσταση του ρολογιού}

^{Εξωτερική Διεπαφή Ρολογιού}

^{Ακίδα εισόδου: Το CLKIN υποστηρίζει εξωτερική είσοδο ρολογιού}

^{Συμβατότητα: Συμβατό με πηγές ρολογιού τετραγωνικού ή ημιτονοειδούς κύματος}

^{Απαιτήσεις επιπέδου: Συμβατό με επίπεδο CMOS/TTL}

^{Διακόπτης επιλογής}

^{Multiplexer (MUX): Το σήμα ελέγχου S0 επιλέγει το κανάλι}

^{Λογική μεταγωγής: Επιλέγει την εσωτερική ή εξωτερική πηγή ρολογιού με βάση τη διαμόρφωση}

Διαδρομή εξόδου: Μεταδίδει το επιλεγμένο ρολόι στον μετατροπέα ADC

  Επιτρέπει τη σύγχρονη δειγματοληψία πολλαπλών συσκευών

Μέθοδος διαμόρφωσης

• ^{Ελέγχεται μέσω ενός ειδικού καταχωρητή διαμόρφωσης:}
• ^{Bit ελέγχου S0: Επιλέγει την πηγή ρολογιού (0 = εσωτερικό, 1 = εξωτερικό)}
• ^{Bit ενεργοποίησης EN: Έλεγχος ενεργοποίησης εσωτερικού ταλαντωτή}

^{Ανίχνευση κατάστασης: Το CLK_DETECT παρέχει παρακολούθηση κατάστασης ρολογιού}

• ^{Συστάσεις Σχεδιασμού}
• ^{Όταν χρησιμοποιείτε ένα εξωτερικό ρολόι, συνιστάται να προσθέσετε ένα buffer}
• ^{Οι διαδρομές ρολογιού θα πρέπει να διατηρούνται μακριά από τις διαδρομές αναλογικού σήματος}
• ^{Ένας μικρός πυκνωτής σύζευξης θα πρέπει να προστεθεί στην ακίδα CLKIN}

^{Για ακριβείς απαιτήσεις χρονισμού, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας εξωτερικός ταλαντωτής κρυστάλλου}

• ^{​Αυτή η αρχιτεκτονική ρολογιού παρέχει μια ευέλικτη και σταθερή λύση ρολογιού για το ADC, καλύπτοντας τόσο τις ανάγκες ευκολίας των γενικών εφαρμογών όσο και τις απαιτήσεις συγχρονισμού εξωτερικού ρολογιού των εφαρμογών υψηλής ακρίβειας.}

^{Για προμήθειες ή περαιτέρω πληροφορίες προϊόντος, επικοινωνήστε με: 86-0775-13434437778,Ή επισκεφθείτε τον επίσημο ιστότοπο:https://mao.ecer.com/test/icsmodules.com/,Επισκεφθείτε τη σελίδα προϊόντος ECER για λεπτομέρειες: [Διασύνδεση}