Углубленный анализ высокоточных ΔΣ аналого-цифровых преобразователей

^{V. Описание конфигурации выводов корпуса}

<sup>I. Основные технические характеристики
1. Высокоточная производительность преобразования</sup>

<sup>ADS1230IPWR использует передовую технологию ΔΣ модуляции для обеспечения точности 24-бит без пропущенных кодов. При скорости вывода данных 10 SPS он достигает 23,5 эффективных бит разрешения, что соответствует строгим требованиям прецизионного взвешивания и измерения давления. Встроенный малошумящий PGA обеспечивает целостность сигнала во время усиления слабых сигналов. 
2. Интегрированный дизайн</sup>

^{Этот АЦП интегрирует полный измерительный передний конец, включая программируемый усилитель усиления, модулятора второго порядка ΔΣ и цифровой фильтр. Внутренний генератор устраняет необходимость во внешних компонентах тактирования, что еще больше упрощает конструкцию системы. Устройство также предоставляет дополнительные функции, такие как датчик температуры и режим пониженного энергопотребления.3. Характеристики низкого энергопотребления
Используя запатентованную архитектуру низкого энергопотребления, он потребляет всего 1,3 мВт типично при напряжении питания 5 В. Поддерживает несколько режимов энергосбережения, включая режимы ожидания и пониженного энергопотребления, что значительно увеличивает время работы в приложениях с батарейным питанием.}

^{Согласно данным производителя, ADS1230IPWR демонстрирует отличные шумовые характеристики в типичных рабочих условиях. Условия испытаний: температура окружающей среды +25°C, напряжение аналогового питания (AVDD) и напряжение цифрового питания (DVDD) по 5 В, опорное напряжение (REFP) 5 В, а опорный отрицательный (REFN) подключен к аналоговой земле (AGND).}

^{Анализ шумовых характеристик
Рисунок 1: Шумовые характеристики при скорости передачи данных 10 SPS}

^{Настройка усиления: PGA = 64}

^{Скорость вывода данных: 10 SPS}

^{Шумовые характеристики: колебания выходного кода остаются в пределах ±2 LSB}

^{Особенность: Чрезвычайно высокая стабильность в режиме низкоскоростной выборки, подходит для высокоточных измерительных приложений}

^{Рисунок 2: Шумовые характеристики при скорости передачи данных 80 SPS}

^{Настройка усиления: PGA = 64}

^{Скорость вывода данных: 80 SPS}

^{Шумовые характеристики: колебания выходного кода составляют примерно ±4 LSB}

^{Особенность: Поддерживает хорошие шумовые характеристики даже при более высоких частотах дискретизации, удовлетворяя требованиям быстрого измерения}

^{Сводка характеристик}

^{Устройство демонстрирует отличные шумовые характеристики при высокой настройке усиления PGA=64, как при скорости передачи данных 10 SPS, так и 80 SPS.}

^{Режим 10 SPS демонстрирует превосходные шумовые характеристики, что делает его идеальным для приложений с чрезвычайно высокими требованиями к точности.}

^{Режим 80 SPS обеспечивает хороший баланс между скоростью и точностью, подходящий для приложений, требующих более высоких частот дискретизации.}

^{Данные испытаний подтверждают надежность и стабильность устройства в прецизионных измерительных приложениях.}

^{Эти характеристики делают ADS1230IPWR особенно подходящим для приложений, требующих высокоточного аналого-цифрового преобразования, таких как электронные весы, датчики давления и управление промышленными процессами.}

^{1. Канал обработки сигнала}

^{Дифференциальный вход: AINP/AINN напрямую подключаются к сигналам датчика}

^{Программируемое усиление: варианты усиления 64/128× для оптимизации усиления слабых сигналов}

^{Высокоточное преобразование: ΔΣ модулятор обеспечивает 24-битное преобразование без пропущенных кодов}

^{2. Опорное напряжение и тактирование}

^{Опорный вход: REFP/REFN поддерживают внешние источники опорного напряжения}

^{Система тактирования: встроенный генератор поддерживает выбираемые частоты 10/80 SPS}

3. Конструкция питания

Независимое питание: AVDD (аналоговое) и DVDD (цифровое) с отдельными входами питания

Разделение земли: AGND и DGND с независимым заземлением для уменьшения помех

^{4. Основные преимущества}

^{Высокая интеграция: снижает требования к внешним компонентам}

^{Малошумный дизайн: шум < ±2 LSB при PGA=64}

^{Работа с низким энергопотреблением: типичное энергопотребление 1,3 мВт}

^{Гибкая конфигурация: программируемое усиление и частота передачи данных}

^{Эта архитектура предоставляет полное решение для переднего конца для прецизионных измерений, особенно подходящее для взвешивания и обнаружения давления.}

^{Описание структуры схемы}
 

^{ADS1230IPWR использует конструкцию дифференциального входа опорного напряжения, состоящую из двух основных входных клемм:}

Основные особенности конструкции

^{1. Высокоимпедансный вход:}

^{Опорные входы имеют конструкцию с высоким импедансом}

^{Минимизирует влияние нагрузки на источник опорного напряжения}

^{Обеспечивает стабильность опорного напряжения}

^{2. Преимущества дифференциальной архитектуры:}

^{Подавляет синфазные помехи}

^{Улучшает коэффициент подавления шума опорного напряжения}

^{Поддерживает приложения с плавающим опорным напряжением}

^{3. Требования к развязке}

^{Конденсатор развязки должен быть настроен между REFP и REFN}

^{Рекомендуется: танталовый конденсатор 10μF параллельно с керамическим конденсатором 100 нФ}

^{Эффективно подавляет шум питания}

^{Рабочие характеристики}

^{Диапазон входных сигналов: разность опорного напряжения (REFP - REFN) определяет полную шкалу АЦП}

^{Характеристика импеданса: типичное входное сопротивление >1MΩ}

^{Влияние температурного дрейфа: температурный дрейф источника опорного напряжения напрямую влияет на точность преобразования}

^{Выводы управления питанием:}

^{Вывод 1 (DVDD): положительный вывод цифрового питания. Диапазон рабочего напряжения: 2,7-5,3 В}

^{Вывод 2 (DGND): цифровая земля}

^{Вывод 12 (AVDD): положительный вывод аналогового питания. Диапазон рабочего напряжения: 2,7-5,3 В}

^{Вывод 11 (AGND): аналоговая земля}

^{Выводы аналогового интерфейса:}

^{Вывод 7 (AINP): неинвертирующий вход аналогового сигнала}

^{Вывод 8 (AINN): инвертирующий вход аналогового сигнала}

^{Вывод 10 (REFP): положительный вход опорного напряжения}

^{Вывод 9 (REFN): отрицательный вход опорного напряжения}

^{Выводы 5-6 (CAP): подключение конденсатора развязки опорного напряжения}

^{Характеристики корпуса}

^{Тип: TSSOP-16}

^{Шаг выводов: 0,65 мм}

^{Размеры: 5,0×4,4 мм}

^{Диапазон температур: от -40°C до +105°C}

^{Ключевые моменты проектирования}

^{Аналоговое/цифровое питание требует независимых источников питания}

^{Источники опорного напряжения должны иметь малошумную конструкцию}

^{Рекомендуется параллельное подключение развязывающих конденсаторов 0,1μF к выводам AVDD/DVDD}

^{Аналоговые трассы должны быть удалены от путей цифровых сигналов}

^{Эта конфигурация предоставляет полное решение интерфейса для высокоточных приложений АЦП, особенно подходящее для систем взвешивания и приложений измерения датчиков.}

^{Схема фильтра с байпасным конденсатором}

^{Устройство создает фильтр нижних частот, используя внешний конденсатор и внутренний резистор:}

^{1. Внешний компонент: байпасный конденсатор 0,1μF (C_EXT)}

^{2. Внутренняя структура: интегрированный резистор 2 кΩ (R_INT)}

^{3. Характеристики фильтра: формирует фильтр нижних частот первого порядка}

^{4. Частота среза: рассчитывается как}

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

^{6. Функциональная роль: эффективно подавляет высокочастотный шум и улучшает качество аналогового сигнала}

^{Архитектура программируемого усилителя усиления (PGA)}

^{PGA использует полностью дифференциальную конструкцию:}

^{1. Метод ввода: поддерживает дифференциальный ввод сигнала}

^{2. Конфигурация усиления: множитель усиления выбирается через внешние выводы}

^{3. Обработка сигнала: использует технологию стабилизации прерывателя для уменьшения напряжения смещения}

^{4. Оптимизация шума: встроенная фильтрующая сеть для оптимизации шумовых характеристик}

^{Рабочие характеристики}

^{Фильтр нижних частот эффективно подавляет высокочастотный шум ≥800 Гц}

^{PGA обеспечивает высокое отношение подавления синфазного сигнала (CMRR)}

^{Общая архитектура значительно улучшает шумовые характеристики сигнальной цепи}

^{Подходит для сценариев усиления слабого сигнала, таких как приложения с тензодатчиками}

^{Рекомендации по проектированию}

^{Используйте керамические конденсаторы со стабильными температурными характеристиками}

^{Минимизируйте длину выводов конденсатора}

^{Рекомендуются диэлектрические конденсаторы X7R или X5R}

^{Размещайте конденсаторы как можно ближе к выводам устройства во время компоновки}

^{Состав структуры схемы
Система тактирования использует архитектуру двойного режима, состоящую из следующих основных модулей:}

^{Внутренний генератор}

^{Основная частота: RC-генератор 76,8 кГц}

^{Управление включением: активируется/деактивируется сигналом EN}

^{Автоматическое обнаружение: модуль CLK_DETECT контролирует состояние тактирования}

^{Внешний интерфейс тактирования}

^{Входной вывод: CLKIN поддерживает внешний вход тактирования}

^{Совместимость: совместим с источниками тактирования с прямоугольной или синусоидальной формой сигнала}

^{Требования к уровню: совместимость с уровнем CMOS/TTL}

^{Переключатель выбора}

^{Мультиплексор (MUX): управляющий сигнал S0 выбирает канал}

^{Логика переключения: выбирает внутренний или внешний источник тактирования в зависимости от конфигурации}

^{Путь вывода: передает выбранный сигнал тактирования в АЦП}

Режимы работы

Метод конфигурации

Управляется через специальный регистр конфигурации:

• ^{Бит управления S0: выбирает источник тактирования (0 = внутренний, 1 = внешний)}
• ^{Бит включения EN: управление включением внутреннего генератора}
• ^{Обнаружение состояния: CLK_DETECT обеспечивает мониторинг состояния тактирования}

^{Рекомендации по проектированию}

• ^{При использовании внешнего тактирования рекомендуется добавить буфер}
• ^{Трассы тактирования должны быть удалены от путей аналоговых сигналов}
• ^{К выводу CLKIN следует добавить небольшой развязывающий конденсатор}
• ^{Для точных требований к синхронизации можно использовать внешний кварцевый генератор}

^{​Эта архитектура тактирования предоставляет гибкое и стабильное решение тактирования для АЦП, удовлетворяя как потребности в удобстве общих приложений, так и требования к синхронизации внешнего тактирования высокоточных приложений.}

• ^{Для приобретения или получения дополнительной информации о продукте, пожалуйста, свяжитесь с нами: 86-0775-13434437778,}

^{Или посетите официальный сайт:https://mao.ecer.com/test/icsmodules.com/,Посетите страницу продукта ECER для получения подробной информации: [链接]}