高精度ΔΣ型アナログ-デジタルコンバータの詳細分析

^{V. パッケージピン構成の説明2025年9月5日 ニュース — 産業オートメーションおよびIoTアプリケーションにおける精密測定の需要が高まる中、高分解能のアナログ-デジタルコンバータは、さまざまなセンシングシステムの主要コンポーネントとなっています。 ADS1230IPWR 24ビットΔΣアナログ-デジタルコンバータは、その優れたノイズ性能と低消費電力特性により、精密計量、圧力検出、および産業用測定アプリケーションに信頼性の高い信号変換ソリューションを提供しています。 このデバイスは、2.7Vから5.3Vの広い電源範囲をサポートし、プログラマブルゲインアンプと内部発振器を統合し、10SPSの出力レートで最大23.5有効ビットを実現しています。}

^{1. 高精度変換性能
ADS1230IPWRは、高度なΔΣ変調技術を利用して、24ビットの欠落コードなしの精度を実現しています。 10SPSのデータ出力レートで、23.5有効ビットの分解能を達成し、精密計量および圧力測定アプリケーションの厳しい要件を満たしています。 デバイスの内蔵低ノイズPGAは、小信号増幅中の信号の完全性を保証します。} 

^{2. 統合設計
このADCは、プログラマブルゲインアンプ、2次ΔΣ変調器、およびデジタルフィルタを含む完全な測定フロントエンドを統合しています。 内部発振器は、外部クロックコンポーネントの必要性をなくし、システム設計をさらに簡素化します。 デバイスは、温度センサーやパワーダウンモードなどの追加機能も提供します。}

^{3.低消費電力特性
独自の低消費電力アーキテクチャを利用し、5Vの電源電圧で通常わずか1.3mWしか消費しません。 スタンバイモードやパワーダウンモードなど、複数の省電力モードをサポートし、バッテリー駆動アプリケーションでの実行時間を大幅に延長します。}

^{メーカーのテストデータによると、ADS1230IPWRは、典型的な動作条件下で優れたノイズ性能を示しています。 テスト条件は次のとおりです。周囲温度+25℃、アナログ電源電圧（AVDD）とデジタル電源電圧（DVDD）の両方とも5V、基準電圧（REFP）は5V、基準負（REFN）はアナロググランド（AGND）に接続されています。}

^{ノイズ性能分析
図1：10SPSデータレートでのノイズ性能}

^{ゲイン設定：PGA = 64}

^{データ出力レート：10SPS}

^{ノイズ性能：出力コードの変動は±2 LSB以内}

^{特徴：低速サンプリングモードでの非常に高い安定性、高精度測定アプリケーションに適しています}

^{図2：80SPSデータレートでのノイズ性能}

^{ゲイン設定：PGA = 64}

^{データ出力レート：80SPS}

^{ノイズ性能：出力コードの変動は約±4 LSB}

^{特徴：より高いサンプリングレートでも良好なノイズ性能を維持し、迅速な測定要件を満たしています}

^性能概要

^{デバイスは、PGA=64の高ゲイン設定で、10SPSまたは80SPSのデータレートに関わらず、優れたノイズ特性を示します。}

^{10SPSモードは優れたノイズ性能を示し、非常に高い精度要件を持つアプリケーションに最適です。}

^{80SPSモードは、速度と精度のバランスが良く、より高速なサンプリングレートを必要とするアプリケーションに適しています。}

^{テストデータは、精密測定アプリケーションにおけるデバイスの信頼性と安定性を確認しています。}

^{これらの特性により、ADS1230IPWRは、電子はかり、圧力センサー、産業プロセス制御など、高精度のアナログ-デジタル変換を必要とするアプリケーションに特に適しています。}

^{1. 信号処理チャネル}

^{差動入力：AINP/AINNはセンサー信号に直接接続}

^{プログラマブルゲイン：小信号増幅を最適化するための64/128×ゲインオプション}

^{高精度変換：ΔΣ変調器は24ビットの欠落コードなし変換を実現}

^{2. 基準とクロック}

^{基準入力：REFP/REFNは外部基準ソースをサポート}

^{クロックシステム：内蔵発振器は、選択可能な10/80SPSレートをサポート}

3. 電源設計

独立電源：AVDD（アナログ）とDVDD（デジタル）は別々の電源入力

グランド分離：AGNDとDGNDは独立した接地によりノイズ干渉を低減

^{4. コアの利点}

^{高集積度：外部コンポーネントの要件を削減}

^{低ノイズ設計：ノイズは< ±2 LSB at PGA=64}

^{低消費電力動作：標準消費電力1.3mW}

^{柔軟な構成：プログラマブルゲインとデータレート}

^{このアーキテクチャは、精密測定、特に計量および圧力検出アプリケーション向けの完全なフロントエンドソリューションを提供します。}

^{回路構造の説明}
 

^{ADS1230IPWRは、2つの主要な入力端子で構成される差動基準電圧入力設計を採用しています。}

コア設計の特徴

^{1. 高インピーダンス入力：}

^{基準入力は高インピーダンス設計を特徴としています}

^{基準ソースへの負荷効果を最小限に抑えます}

^{基準電圧の安定性を確保します}

^{2. 差動アーキテクチャの利点：}

^{コモンモードノイズ干渉を抑制します}

^{基準電圧ノイズ除去比を向上させます}

^{フローティング基準アプリケーションをサポートします}

^{3. デカップリング要件}

^{REFPとREFNの間にデカップリングコンデンサを構成する必要があります}

^{推奨：10μFタンタルコンデンサと100nFセラミックコンデンサの並列接続}

^{電源ノイズを効果的に抑制します}

^動作特性

^{入力範囲：基準電圧差（REFP - REFN）はADCフルスケールを決定します}

^{インピーダンス特性：標準入力インピーダンス>1MΩ}

^{温度ドリフトの影響：基準ソースの温度ドリフトは変換精度に直接影響します}

^{電源管理ピン：}

^{ピン1（DVDD）：デジタル電源正端子。 動作電圧範囲：2.7-5.3V}

^{ピン2（DGND）：デジタルグランド}

^{ピン12（AVDD）：アナログ電源正端子。 動作電圧範囲：2.7-5.3V}

^{ピン11（AGND）：アナロググランド}

^{アナログインターフェースピン：}

^{ピン7（AINP）：アナログ信号非反転入力}

^{ピン8（AINN）：アナログ信号反転入力}

^{ピン10（REFP）：基準電圧正入力}

^{ピン9（REFN）：基準電圧負入力}

^{ピン5-6（CAP）：基準デカップリングコンデンサ接続}

^{パッケージ特性}

^{タイプ：TSSOP-16}

^{ピンピッチ：0.65mm}

^{寸法：5.0×4.4mm}

^{温度範囲：-40℃から+105℃}

^{設計上の重要点}

^{アナログ/デジタル電源は独立した電源を必要とします}

^{基準ソースは低ノイズ設計を採用する必要があります}

^{AVDD/DVDDピンに0.1μFデカップリングコンデンサの並列接続を推奨します}

^{アナログトレースはデジタル信号パスから離して配置する必要があります}

^{この構成は、高精度ADCアプリケーション、特に計量システムおよびセンサー測定アプリケーション向けの完全なインターフェースソリューションを提供します。}

^{バイパスコンデンサフィルタ回路}

^{デバイスは、外部コンデンサと内部抵抗を使用してローパスフィルタを構成します。}

^{1. 外部コンポーネント：0.1μFバイパスコンデンサ（C_EXT）を内蔵}

^{2. 内部構造：2kΩ抵抗（R_INT）を内蔵}

^{3. フィルタ特性：1次ローパスフィルタを形成}

^{4. カットオフ周波数：計算式は}

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

^{6. 機能的な役割：高周波ノイズを効果的に抑制し、アナログ信号の品質を向上させます}

^{プログラマブルゲインアンプ（PGA）アーキテクチャ}

^{PGAは、完全差動設計構造を採用しています。}

^{1. 入力方法：差動信号入力をサポート}

^{2. ゲイン構成：外部ピンを介してゲイン乗数を選択}

^{3. 信号処理：チョッパ安定化技術を利用してオフセット電圧を低減}

^{4. ノイズ最適化：ノイズ性能を最適化するための内蔵フィルタリングネットワーク}

^動作特性

^{ローパスフィルタは、高周波ノイズ≥800Hzを効果的に抑制します}

^{PGAは高いコモンモード除去比（CMRR）を提供します}

^{全体的なアーキテクチャは、信号チェーンのノイズ性能を大幅に向上させます}

^{ロードセルアプリケーションなどの微弱信号増幅シナリオに適しています}

^{設計推奨事項}

^{温度特性が安定したセラミックコンデンサを使用してください}

^{コンデンサのリード長を最小限に抑えてください}

^{X7RまたはX5R誘電体コンデンサを推奨します}

^{レイアウト中にコンデンサをデバイスピンにできるだけ近づけて配置してください}

^{回路構造の構成
クロックシステムは、次の主要モジュールで構成されるデュアルモード設計アーキテクチャを採用しています。}

^{内部発振器}

^{コア周波数：76.8kHz RC発振器}

^{イネーブル制御：EN信号を介してアクティブ化/非アクティブ化}

^{自動検出：CLK_DETECTモジュールがクロックステータスを監視}

^{外部クロックインターフェース}

^{入力ピン：CLKINは外部クロック入力をサポート}

^{互換性：正弦波または正弦波クロックソースと互換性があります}

^{レベル要件：CMOS/TTLレベル互換}

^{選択スイッチ}

^{マルチプレクサ（MUX）：S0制御信号がチャネルを選択}

^{スイッチングロジック：構成に基づいて内部または外部クロックソースを選択}

^{出力パス：選択されたクロックをADCコンバータに送信}

動作モード

構成方法

専用の構成レジスタを介して制御：

• ^{S0制御ビット：クロックソースを選択（0 = 内部、1 = 外部）}
• ^{ENイネーブルビット：内部発振器イネーブル制御}
• ^{ステータス検出：CLK_DETECTはクロックステータス監視を提供}

^{設計推奨事項}

• ^{外部クロックを使用する場合は、バッファを追加することをお勧めします}
• ^{クロックトレースはアナログ信号パスから離して配置する必要があります}
• ^{CLKINピンには小さなカップリングコンデンサを追加する必要があります}
• ^{正確なタイミング要件には、外部水晶発振器を使用できます}

^{​このクロックアーキテクチャは、ADCに柔軟で安定したクロックソリューションを提供し、一般的なアプリケーションの利便性のニーズと、高精度アプリケーションの外部クロック同期要件の両方を満たしています。}

• ^{調達または製品の詳細については、以下までお問い合わせください：86-0775-13434437778,}

^{または公式ウェブサイトをご覧ください：https://mao.ecer.com/test/icsmodules.com/,ECER製品ページの詳細については、以下をご覧ください：[链接]}