Análise aprofundada de conversores de alta precisão ΔΣ

^{V. Descrição da Configuração dos Pinos do Pacote}

<sup>I. Principais Características Técnicas
1. Desempenho de Conversão de Alta Precisão</sup>

<sup>O ADS1230IPWR utiliza tecnologia de modulação ΔΣ avançada para fornecer precisão de 24 bits sem códigos ausentes. A uma taxa de saída de dados de 10SPS, ele atinge 23,5 bits efetivos de resolução, atendendo aos requisitos rigorosos de aplicações de pesagem de precisão e medição de pressão. O PGA de baixo ruído integrado do dispositivo garante a integridade do sinal durante a amplificação de sinais pequenos. 
2. Design Integrado</sup>

^{Este ADC integra um front-end de medição completo, incluindo um amplificador de ganho programável, modulador ΔΣ de segunda ordem e filtro digital. O oscilador interno elimina a necessidade de componentes de clock externos, simplificando ainda mais o projeto do sistema. O dispositivo também oferece recursos adicionais, como um sensor de temperatura e modo de desligamento.3.
Características de Baixa Potência}

^{II. Descrição das Características Típicas}

^{De acordo com os dados de teste do fabricante, o ADS1230IPWR demonstra excelente desempenho de ruído sob condições operacionais típicas. As condições de teste são: temperatura ambiente +25°C, tensão de alimentação analógica (AVDD) e tensão de alimentação digital (DVDD) ambas em 5V, tensão de referência (REFP) em 5V e referência negativa (REFN) conectada ao terra analógico (AGND).
Análise de Desempenho de Ruído}

^{Figura 2: Desempenho de Ruído a 80SPS Taxa de Dados}

^{Configuração de Ganho: PGA = 64}

^{Taxa de Saída de Dados: 10SPS}

^{Desempenho de Ruído: A flutuação do código de saída permanece dentro de ±2 LSB}

^{Recurso: Estabilidade extremamente alta no modo de amostragem de baixa velocidade, adequado para aplicações de medição de alta precisão}

^{Figura 2: Desempenho de Ruído a 80SPS Taxa de Dados}

^{Configuração de Ganho: PGA = 64}

^{Taxa de Saída de Dados: 80SPS}

^{Desempenho de Ruído: A flutuação do código de saída é de aproximadamente ±4 LSB}

^{Recurso: Mantém bom desempenho de ruído mesmo em taxas de amostragem mais altas, atendendo aos requisitos de medição rápida}

^{Resumo do Desempenho}

^{O dispositivo exibe excelentes características de ruído na configuração de alto ganho de PGA=64, seja em taxas de dados de 10SPS ou 80SPS.}

^{O modo 10SPS demonstra desempenho de ruído superior, tornando-o ideal para aplicações com requisitos de precisão extremamente alta.}

^{O modo 80SPS oferece um bom equilíbrio entre velocidade e precisão, adequado para aplicações que exigem taxas de amostragem mais rápidas.}

^{Os dados de teste confirmam a confiabilidade e estabilidade do dispositivo em aplicações de medição de precisão.}

^{III. Análise Central do Diagrama de Blocos Funcionais}

^{1. Canal de Processamento de Sinal}

^{Entrada Diferencial: AINP/AINN conectam-se diretamente aos sinais do sensor}

^{Ganho Programável: Opções de ganho de 64/128× para otimizar a amplificação de sinais pequenos}

^{Conversão de Alta Precisão: O modulador ΔΣ atinge conversão de 24 bits sem códigos ausentes}

^{2. Referência e Clock}

^{Entrada de Referência: REFP/REFN suportam fontes de referência externas}

Sistema de Clock: Oscilador embutido suporta taxas selecionáveis de 10/80SPS

3. Projeto de Energia

Fonte de Alimentação Independente: AVDD (Analógico) e DVDD (Digital) com entradas de energia separadas

^{Separação de Terra: AGND e DGND com aterramento independente para reduzir a interferência de ruído}

^{4. Vantagens Principais}

^{Alta Integração: Reduz os requisitos de componentes externosDesign de Baixo Ruído: Ruído}

^{< ±2 LSB em PGA=64}

^{Operação de Baixa Potência: Consumo de energia típico de 1,3mW}

^{Configuração Flexível: Ganho programável e taxa de dados}

^{IV. Análise Simplificada do Circuito de Entrada de Referência}
 

^{Descrição da Estrutura do Circuito}

  Entrada de tensão negativa de referência

^{Principais Características do Design}

^{1. Entrada de Alta Impedância:}

^{Entradas de referência apresentam design de alta impedância}

^{Minimiza os efeitos de carregamento na fonte de referência}

^{Garante a estabilidade da tensão de referência}

^{2. Vantagens da Arquitetura Diferencial:}

^{Suprime a interferência de ruído de modo comum}

^{Melhora a relação de rejeição de ruído da tensão de referência}

^{Suporta aplicações de referência flutuante}

^{3. Requisitos de Desacoplamento}

^{Um capacitor de desacoplamento deve ser configurado entre REFP e REFN}

^{Recomendado: Capacitor de tântalo de 10μF em paralelo com um capacitor cerâmico de 100nF}

^{4. Otimização de Ruído: Rede de filtragem embutida para otimizar o desempenho de ruído}

^{Características de Operação}

^{Faixa de Entrada: A diferença de tensão de referência (REFP - REFN) determina a escala completa do ADC}

^{Característica de Impedância: Impedância de entrada típica >1MΩ}

^{V. Descrição da Configuração dos Pinos do Pacote}

^{Pinos de Gerenciamento de Energia:}

^{Pino 1 (DVDD): Terminal positivo da fonte de alimentação digital. Faixa de tensão de operação: 2,7-5,3V}

^{Pino 2 (DGND): Terra digital}

^{Pino 12 (AVDD): Terminal positivo da fonte de alimentação analógica. Faixa de tensão de operação: 2,7-5,3V}

^{Pino 11 (AGND): Terra analógico}

^{Pinos de Interface Analógica:}

^{Pino 7 (AINP): Entrada não inversora do sinal analógico}

^{Pino 8 (AINN): Entrada inversora do sinal analógico}

^{Pino 10 (REFP): Entrada positiva da tensão de referência}

^{Pino 9 (REFN): Entrada negativa da tensão de referência}

^{Pinos 5-6 (CAP): Conexão do capacitor de desacoplamento de referência}

^{Características do Pacote}

^{Tipo: TSSOP-16}

^{Passo do Pino: 0,65mm}

^{Dimensões: 5,0×4,4mm}

^{Faixa de Temperatura: -40℃ a +105℃}

^{Pontos-chave do Design}

^{As fontes de alimentação analógicas/digitais exigem fontes de alimentação independentes}

^{As fontes de referência devem adotar um design de baixo ruído}

^{Recomenda-se a conexão paralela de capacitores de desacoplamento de 0,1μF aos pinos AVDD/DVDD}

^{As trilhas analógicas devem ser mantidas longe dos caminhos de sinal digital}

^{VI. Análise Simplificada do Diagrama Funcional}

^{Circuito Filtro de Capacitor de Derivação}

^{O dispositivo constrói um filtro passa-baixa usando um capacitor externo e um resistor interno:_{1. Componente Externo: Capacitor de derivação de 0,1μF (C}INT}

^{)_{2. Estrutura Interna: Resistor de 2kΩ integrado (R}INT}

⁾

^{3. Características do Filtro: Forma um filtro passa-baixa de primeira ordem}

^{4. Frequência de Corte: Calculada como}

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

^{6. Papel Funcional: Suprime efetivamente o ruído de alta frequência e melhora a qualidade do sinal analógico}

^{Arquitetura do Amplificador de Ganho Programável (PGA)}

^{O PGA adota uma estrutura de design totalmente diferencial:}

^{1. Método de Entrada: Suporta entrada de sinal diferencial}

^{2. Configuração de Ganho: Multiplicador de ganho selecionado via pinos externos}

^{3. Processamento de Sinal: Utiliza tecnologia de estabilização chopper para reduzir a tensão de offset}

^{4. Otimização de Ruído: Rede de filtragem embutida para otimizar o desempenho de ruído}

^{Características de Operação}

^{O filtro passa-baixa suprime efetivamente o ruído de alta frequência ≥800Hz}

^{O PGA fornece alta taxa de rejeição de modo comum (CMRR)}

^{A arquitetura geral melhora significativamente o desempenho de ruído da cadeia de sinal}

^{Detecção de Status: CLK_DETECT fornece monitoramento do status do clock}

^{Recomendações de Design}

^{Use capacitores cerâmicos com características de temperatura estáveis}

^{Minimize o comprimento do fio do capacitor}

^{Recomende capacitores dielétricos X7R ou X5R}

^{VII. Análise do Circuito Equivalente da Fonte de Clock
Composição da Estrutura do Circuito}

^{O sistema de clock adota uma arquitetura de design de modo duplo, compreendendo os seguintes módulos principais:}

^{Oscilador Interno}

^{Frequência Central: Oscilador RC de 76,8kHz}

^{Controle de Habilitação: Ativado/desativado via sinal EN}

^{Detecção Automática: O módulo CLK_DETECT monitora o status do clock}

^{Interface de Clock Externo}

^{Pino de Entrada: CLKIN suporta entrada de clock externo}

^{Compatibilidade: Compatível com fontes de clock de onda quadrada ou senoidal}

^{Requisitos de Nível: Compatível com nível CMOS/TTL}

^{Interruptor de Seleção}

^{Multiplexador (MUX): O sinal de controle S0 seleciona o canal}

^{Lógica de Comutação: Seleciona a fonte de clock interna ou externa com base na configuração}

Caminho de Saída: Transmite o clock selecionado para o conversor ADC

  Permite amostragem síncrona de múltiplos dispositivos

Método de Configuração

• ^{Controlado via um registrador de configuração dedicado:}
• ^{Bit de Controle S0: Seleciona a fonte de clock (0 = interno, 1 = externo)}
• ^{Bit de Habilitação EN: Controle de habilitação do oscilador interno}

^{Detecção de Status: CLK_DETECT fornece monitoramento do status do clock}

• ^{Recomendações de Design}
• ^{Ao usar um clock externo, recomenda-se adicionar um buffer}
• ^{As trilhas do clock devem ser mantidas longe dos caminhos de sinal analógico}
• ^{Um pequeno capacitor de acoplamento deve ser adicionado ao pino CLKIN}

^{Para requisitos de temporização precisos, um oscilador de cristal externo pode ser usado}

• ^{​Esta arquitetura de clock fornece uma solução de clock flexível e estável para o ADC, atendendo às necessidades de conveniência de aplicações gerais e aos requisitos de sincronização de clock externo de aplicações de alta precisão.}

^{Para aquisição ou mais informações sobre o produto, entre em contato:86-0775-13434437778,Ou visite o site oficial:https://mao.ecer.com/test/icsmodules.com/,Visite a página do produto ECER para detalhes: [链接}