Наименьшие биполярные ацп компании maxim integrated содержат ион и экономят 88% площади пп

Maxim Integrated: MAX11410 — малопотребляющий, 10-канальный 24-битный сигма-дельта АЦП с частотой дискретизации 1.9 KSPS и программируемым коэффициентом усиления

Прецизионный аналого-цифровой преобразователь оптимизирован для высокоточной обработки сигналов датчиков.

MAX11410 — это малопотребляющий, многоканальный, 24-битный сигма-дельта АЦП, поддерживающий функции и рабочие характеристики, оптимизированные для прецизионной обработки аналоговых сигналов датчиков.

Входной каскад устройства интегрирует малошумящий усилитель с программируемым коэффициентом усиления (PGA) и высоким входным сопротивлением.

Коэффициент усиления устанавливается в пределах от 1 до 128, что обеспечивает широкий динамический диапазон входного сигнала.

Входные буферы реализуют развязку входных сигналов от дискретизирующего каскада на переключаемых конденсаторах при отключенном PGA-усилителе. Это позволяет использовать АЦП с высокоомными источниками сигнала.

Ряд встроенных функций упрощают создание прецизионных схем измерения сигналов датчиков. Так, регулируемые согласованные источники тока предназначены для оптимальной работы с резистивными датчиками.

А дополнительные токовый выход и источник тока позволяют обнаружить обрыв соединительной линии с датчиком. 10-канальный входной мультиплексор дает возможность гибко использовать преобразователь в сложных измерительных системах с множеством датчиков.

Линии ввода/вывода общего назначения снижают число дополнительных изолирующих компонентов и обеспечивают легкое управление коммутирующими и другими схемами.

При использовании АЦП в режиме однотактного преобразования встроенный цифровой фильтр устанавливается в течение одного цикла. Цифровой фильтр с конечной импульсной характеристикой допускает одноцикловую установку в течение 16 мс.

MAX11410 способен одновременно подавлять пульсации напряжения питания частотой 50 Гц и 60 Гц на уровне 90 дБ. Интегрированный тактовый генератор позволяет отказаться от внешнего источника тактового сигнала, но не исключает возможность его использования при необходимости.

Управляющие регистры преобразователя и преобразованные входные данные доступны посредством SPI-совместимого последовательного интерфейса.

Внутренняя архитектура MAX11410

Отличительные особенности:

Высокое разрешение и малый уровень собственных шумов для обработки входных сигналов с широким динамическим диапазоном:
- Разрешение: 24 бит
- Усилитель с программируемым коэффициентом усиления: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 и 128
- Уровень одновременного подавления пульсаций напряжения питания частотой 50 Гц и 60 Гц: 90 дБ
- Типовое значение интегральной нелинейности без потери кода: 3 ppm
Оптимизированные функции для повышения эффективности системы:
- На любой из 10 аналоговых входов могут подаваться как несимметричные, так и дифференциальные сигналы в произвольной комбинации
- Два специализированных и один разделяемый дифференциальный вход для подачи опорного напряжения
- По запросу возможно оснащение прибора функциями самокалибровки смещения и усиления
Низкое энергопотребление:
- Напряжение питания аналоговой части: от 2.7 В до 3.6 В
- Напряжение питания портов ввода/вывода: от 1.7 В до 3.6 В
- Ток потребления в режиме сна: менее 1 мкА
Стандартный SPI-совместимый последовательный интерфейс управления и вывода оцифрованных данных
Возможность использования внутреннего или внешнего источника тактового сигнала
Диапазон рабочих температур: от -40°C до +125°C
Компактный 28-выводной корпус TQFN размером 4 мм x 4 мм, не содержащий свинца и соответствующий требованиям директивы RoHS

Область применения:

Схемы обработки аналоговых сигналов датчиков
Портативные контрольно-измерительные приборы
Схемы измерений на основе резистивных мостов

Запросить образцы, средства разработки или техническую поддержку

Документация на MAX11410 (англ.)

Источник: http://www.ebvnews.ru/technical/maxim/7776.html

ПОИСК

Характер диссоциации аминокислот зависит от условий среды.

В кислой среде при избытке ионов водорода (pH < 7) биполярные ионы аминокислот превращаются в их аммониевые катионы в щелочной среде при избытке гидроксильных ионов (pH > 7) биполярные ионы переходят в анионы [c.282]

Поэтому в твердом виде и в водных растворах аминокислоты существуют в основном в форме биполярных ионов. [c.81]

Внутреннюю соль аминокислот называют биполярным ионом, так как ион имеет два противоположных заряда, два полюса. [c.358]

Протон, освобождающийся при диссоциации карбоксильной группы какой-либо а-аминокислоты, связывается ее аминогруппой, и в результате внутримолекулярной нейтрализации кислотной и основной групп образуются биполярные ионы, или цвиттерионы [c.350]

В чем заключается амфотерность аминокислот Напишите формулы аминокислот в виде биполярных ионов а) глицина б ) аланина в) а-аминоизомасляной кислоты. Для каждого соединения представьте его превращение в катион при избытке водородных ионов (в кислой среде) и в анион при избытке гидроксильных ионов (в щелочной среде). [c.79]

Ион водорода, отщепляющийся при диссоциации от карбокси. аминокислоты, может переходить к ее аминогруппе с образовани< аммониевой группировки. Таким образом, аминокислоты суш ствуют и вступают в реакции также в виде биполярны ионов (внутренних солей) [c.498]

Аминокислоты существуют преимущественно в форме биполярных ионов (цвиттерионов). [c.80]

Аминокислоты и белки в водных растворах находятся преимущественно в форме биполярных ионов [c.354]

Водные растворы аминокислот имеют почти нейтральную реакцию (рН 6,8). В сильнокислой среде биполярный ион аминокислоты превращается в катион [c.776]

В изоэлектрической точке растворимость а-аминокислоты в воде минимальна.

При этом значении pH не происходит никакого перемещения биполярных ионов в электрическом поле, в то время как при более низких значениях pH наблюдается передвижение к катоду (в виде аммонийной формы), а при более высоких значениях pH идет передвижение (в форме карбоксилата) к аноду. Такое поведение аминокислот лежит в основе их разделения с помощью электрофореза. [c.501]

Оба эффекта — всаливание и высаливание — наблюдаются при изучении растворимости аминокислот, которые в водных растворах существуют в виде биполярных ионов НгН—К— [c.170]

Производные углеводородов, в молекулах которых содержатся одновременно карбоксильная группа и аминогруппа, называются аминокислотами. В водно л растворе аминокислоты находятся в виде биполярных ионов (внутренних солей) [c.103]

Аминокислоты относятся к бифункциональным соединениям основные свойства обусловлены аминогруппой, кислотные — карбоксигруппой. Водные растворы одноосновных моноаминокислот нейтральны.

Эта особенность связана с образованием внутренней соли протон от карбоксила присоединяется к аминогруппе. Такая внутренняя соль имеет структуру биполярного иона.

Характерной особенностью а-аминокислот является их способность взаимодействовать между собой, образуя пептидную связь, В дипептиде (соединение двух аминокислот) у одного из [c.414]

В щелочной среде биполярный ион аминокислоты превращается в анион [c.777]

Значение pH, при котором аминокислота существует в виде биполярного иона (внутренней соли), [c.106]

Являясь амфотерными электролитами, аминокислоты существуют в виде биполярных ионов (внутренних солей) как в водных растворах, так и в твердом состоянии. [c.188]

Активные группы. — Белки являются характерными амфотер-ными соединениями. В нейтральном растворе основные и карбоксильные группы большей частью ионизированы, как это происходит с -биполярными ионами аминокислот.

В изоэлектрической точке диссоциация кислотных и основ,ных групп одинакова, растворимость и электрофоретическая подвижность минимальна.

Ниже приведена формула гипотетического гептапептида, написанная по общепринятым правилам слева аминная концевая группа, справа— карбоксильная [c.673]

Это можно объяснить так. Карбоксильная группа аминокислоты отщепляет ион водорода, который затем присоединяется к аминогруппе той же молекулы по месту неподеленной электронной пары азота.

В результате действие функциональных групп нейтрализуется, образуется так называемая внутренняя соль, в растворе нет избытка ионов водорода или гидроксила, а поэтому он не действует на индикатор.

В водных растворах а-аминокислоты существуют в виде внутренней солн или биполярного иона [c.346]

Каждой аминокислоте присуща определенная изо-электрическая точка — значение pH среды, при котором аминокислота полностью находится в виде биполярного иона. [c.307]

Аминокислоты могут существовать в виде биполярных ионов (бетаинов) — внутренних солей за счет взаимодействия между карбоксильной группой и аминогруппой [c.307]

Значения р/Са, аммонийных солей лежат обычно в пределах от 1 до 3 значения р/Са, биполярных ионов находятся в области от 9 до 10. Для каждой а-аминокислоты имеется свое определенное значение pH, при котором биполярный ион преобладает в равновесии с аммонийной солью и карбоксилатом. Эта так называемая изоэлектрическая точка (1Р), определяемая соотношением [c.501]

Аминокислоты – бесцветные кристаллические вещества хорошо растворимые в воде.

Их химические свойства во многом повторяют свойства как аминов, так и кислот, в то же время, наличие двух столь разнохарактерных групп придает им и совершенно особые свойства.

Например, водные растворы аминокислот имеют нейтральную реакцию, хотя молекулы в растворе имеют большой дипольный момент. Это объясняется способностью аминокислот образовывать биполярные ионы [c.432]

Подобно аминокислоте, глюкоза является бифункциональным соединением. Объясните, почему глюкоза не может образовать биполярного иона. [c.434]

Одновременное существование в одной молекуле амино-и карбоксильной групп отражается и на поведении аминокислот в тех реакциях, в которых участвует только одна из двух функциональных групп.

Аминогруппа, которая в аминах проявляет себя как нуклеофил, в биполярном ионе полностью лишена нуклеофильности из-за протонирования водородным атомом карбоксила поэтому ни реакция алкилирования по Гофману, ни ацилирование, свойственные аминам, не имеют места в случае биполярных ионов аминокислот.

Эти реакции могут происходить только при условии предварительного депротонирования аминогруппы, что достигается испатьзовани-ем реакционной среды с высокими значениями pH, при которых цвиттер-ион полностью превращён в карбоксилат-анион для этого аминокислоты обрабатывают эквивалентом органического (реакция А В – амин) или неорганического (реакция Б В – атом металла) основания [c.44]

Боган рассмотрел зависимость констант ионизации от температуры в связи с изменениями диэлектрической проницаемости.

Он показал, что простая электростатическая модель, разработанная Герни , которая учитывает электрическую работу, связанную с разделением зарядов в среде с диэлектрической проницаемостью О, отлично объясняет температурные эффекты, имеющие место в случае использования незаряженных кислот или анионокислот. Для катионокислот, образующих биполярные ионы (аминокислоты), эта простая электростатическая модель непригодна. [c.61]

БЕТАИНЫ — внутренние соли N-триалкилзамещенных аминокислот. Молекула Б. содержит положительно и отрицательно заряженные атомы или группы, и поэтому является двухполюсным, или биполярным, ионом типа [c.43]

Наличие в молекуле аминокислот и основной и кислотной групп предопределяет их способность к внутреннему соле-образованию, приводящему к образованию биполярных ионов [c.169]

Ход урока. Вначале учитель в течение 10 мин проводит фронтальную беседу, в процессе которой выясняет свойства аминокислот (особое внимание обращает на знание амфотер-ных свойств), строение биполярного иона, понимание реакции гюликонденсации.

Затем учитель объявляет тему урока и учащимся предлагает вопросы какое вещество мои капронового волокна (ответ аминокапроновая кислота) В какую реакцию должна вступить аминокапроновая кислота, чтобы получить полимер (ответ поликонденсация) Каково должно быть строение мономера (ответ неразветвлен-ное, так как у волокна макромолекулы должны иметь линейную структуру, для доказательства указывают на ацетатное волокно) Какими свойствами должен обладать капрон (ответы учащихся плавится, прочный — объясняют ориентацией макромолекул) Учитель отмечает, что на некоторые вопросы, особенно последний, даны неполные ответы и что более подробные сведения о капроне можно получить при чтении материала учебника. [c.187]

В кристаллическом состоянии аминокислоты существуют в виде биполярных ионов, известных также под названием цвиттер-ионов (от нем. Zwitter – гибрид) [c.253]

Заметим, что этот трипептид, как и каждая аминокислота, является биполярным ионом. Та же структура в сокращенном виде записывается следующим образом А1а-Уа1-Ме1. В такой записи N-кoнцeвoй аминокислотный остаток ставится слева, а С-концевой — справа. [c.85]

Алкилирование. а-Аминокислоты подобно аминам могут алкилироваться под действием алкилгалогенидов. Образующиеся через стадии N-MOHO- и Ы,Ы-диалкильных соединений триалкильные производные также обладают строением биполярных ионов и называются бетаина-ми. [c.502]

Источник: http://chem21.info/info/97836/

Ацп с внутренним ион и технологией beyond-the-rails

2012 17 дек

Компания Maxim Integrated Products объявила о начале поставок MAX11166 и MAX11167 — самых миниатюрных на сегодня биполярных (±5 В) 16-битных аналого-цифровых преобразователей (АЦП).

АЦП MAX11166 и MAX11167 со встроенным источником опорного напряжения (ИОН) и буферной схемой выпускаются в миниатюрном (9 мм2) корпусе, имеющем всего 12 выводов, и обеспечивают снижение стоимости и экономию до 88% площади, занимаемой на печатной плате, по сравнению с решениями, предлагаемыми конкурентами.

В этих высокоинтегрированных АЦП используется технология Beyond-the-Rails, которая позволяет при однополярном питании +5 В работать с входными сигналами в диапазоне ±5 В. Такая технология исключает необходимость в источнике питания отрицательной полярности, что упрощает конечную схему.

Потребляемая MAX11166 и MAX11167 мощность — 19,5 мВт, частота дискретизации — 500 Ksps, а ток потребления в дежурном (shutdown) режиме равен 1 мкА.

Эти АЦП можно применять для прецизионных измерений в системах сбора данных (DAS), системах управления технологическими процессами, медицинских приборах и автоматическом испытательном оборудовании (ATE).

Частота дискретизации АЦП MAX11166 и MAX11167 составляет 500 и 250 Ksps соответственно. Микросхемы оснащены SPI-совместимым последовательным интерфейсом, способным работать при логических уровнях 2,5; 3; 3,3 и 5 В.

Последовательный интерфейс можно использовать для подключения нескольких АЦП в многоканальных системах, в которых требуется одновременное проведение измерений по всем каналам. Он также предоставляет индикатор «занятости» для упрощенных систем синхронизации и формирования временных последовательностей.

Патентованная компанией Maxim архитектура входного преобразователя с подкачкой заряда (charge pump) позволяет подавать непосредственно на вход АЦП сигналы от источников с высоким выходным импедансом, что исключает необходимость во внешних аналоговых буферах.

Основные преимущества MAX11166 и MAX11167:

Высокая интеграция: 16-битные АЦП со встроенным источником опорного напряжения и буфером в миниатюрном корпусе, использующие технологию Beyond-the-Rails, которая обеспечивает возможность измерений биполярных сигналов в диапазоне ±5 В.
Параметры аналоговой части: соотношение сигнал/шум (SNR) 92,6 дБ позволяет проводить прецизионные измерения сигналов в широком динамическом диапазоне с лучшей в своем классе линейностью (типовые значения интегральной нелинейности (INL) ±0,5 LSB и дифференциальной нелинейности (DNL) ±0,2 LSB). При этом новые АЦП потребляют в два раза меньше мощности по сравнению с ближайшими аналогами.
Простота разработки: встроенный прецизионный источник опорного напряжения с буфером и высокое входное сопротивление позволяют снизить энергопотребление и уменьшить требуемую площадь на плате.
Поставляются в надежном 12-выводном корпусе (TDFN, 3×3 мм), диапазон входного сигнала ±5 В, частота дискретизации — 500 или 250 Ksps.
Номинальный диапазон рабочих температур: от –40 до +85 °C.

Источник: http://www.kit-e.ru/news/maxim_17_12_12.php

Крошечные АЦП от MAXIM для прецизионных измерительных устройств

11.01.2013

Компания Maxim Integrated Products, Inc. объявила о начале поставок MAX11166 и MAX11167 — самых миниатюрных на сегодняшний день биполярных (±5 В) 16-битных аналого-цифровых преобразователей. Новые приборы со встроенным источником опорного напряжения (ИОН) и буферной схемой выпускаются в миниатюрном (9 мм2) корпусе, имеющем всего
12 выводов.

АЦП MAX11166 и MAX11167 обеспечивают снижение стоимости и экономию до 88% площади, занимаемой на печатной плате, по сравнению с решениями, предлагаемыми конкурентами. В этих высокоинтегрированных АЦП используется технология Beyond-the-Rails™, которая позволяет при однополярном питании +5 В работать с входными сигналами в диапазоне
±5 В.

Данная технология исключает необходимость в источнике питания отрицательной полярности, что упрощает конечную схему.

При потребляемой мощности 19,5 мВт, частоте дискретизации 500 Ksps и токе потребления 1 мкА в дежурном (shutdown) режиме данные АЦП могут применяться для прецизионных измерений в системах сбора данных (DAS), системах управления технологическими процессами, медицинских приборах и автоматическом испытательном оборудовании (ATE).

Частоты дискретизации анонсируемых АЦП составляют 500 и 250 Ksps соответственно. Микросхемы оснащены
SPI-совместимым последовательным интерфейсом, способным работать при логических уровнях 2,5; 3; 3,3 и 5 В. Последовательный интерфейс может использоваться для подключения нескольких АЦП в многоканальных системах, где требуется одновременное проведение измерений по всем каналам.

Он также предоставляет индикатор «занятости» для упрощенных систем синхронизации и формирования временных последовательностей. Патентованная компанией MAXIM архитектура входного преобразователя с подкачкой заряда (charge pump) позволяет подавать непосредственно на вход АЦП сигналы от источников с высоким выходным импедансом, исключая необходимость во внешних аналоговых буферах.

Основные преимущества:

превосходные параметры аналоговой части: соотношение сигнал/шум (SNR) 92,6 дБ позволяет проводить прецизионные измерения сигналов в широком динамическом диапазоне с лучшей в своем классе линейностью (типовые значения интегральной нелинейности (INL) ±0,5 LSB и дифференциальной нелинейности (DNL) ±0,2 LSB), потребляя при этом в два раза меньше мощности по сравнению с ближайшими аналогами;
простота разработки: встроенный прецизионный источник опорного напряжения с буфером и высокое входное сопротивление позволяют снизить энергопотребление и уменьшить требуемую площадь на плате.

Новые АЦП поставляются в надежном 12-выводном корпусе (TDFN, 3 × 3 мм) и рассчитаны на номинальный диапазон рабочих температур от –40 до +85°C.

На первую половину 2013 года запланирован выход 18-битных версий этих преобразователей.

www.maximintegrated.com

Источник: https://www.soel.ru/news/world/?id=472608

Современные ЦАП и АЦП с низким энергопотреблением компании Maxim отличные решения для миниатюрных систем различного назначения – PDF

Силовая электроника, источники вторичного питания, схемы управления Новые высокоэффективные решения компании Maxim Павел Чуприна pavel@rtcs.ru; chuprina_pavel@mail.ru Сегодня компания Maxim Integrated

Подробнее

Аналого цифровые преобразователи ЗАО ПКК Миландр Специализированный семинар «Современные разработки в области ЭКБ компании ЗАО «ПКК «Миландр» для аппаратуры специального и двойного назначения» Москва,

Подробнее

элементная база электроники АЦП и ЦАП компании Maxim. Новая продукция Сегодня трудно назвать область радиоэлектронной промышленности, где бы не использовались аналоговые микросхемы. Примечательно, что

Подробнее

СПЕЦИФИКАЦИЯ 1 ОСОБЕННОСТИ TSMC КМОП 90 нм Разрядность 10 бит Частота выборки 100 Мвыб/с Внешний источник опорных напряжений Выходной дифференциальный ток от 1,5 ма до 18,5 ма Рассеиваемая мощность от

Подробнее

э л е м е н т н а я б а з а э л е к т р о н и к и АЦП фирмы Linear Technology для промышленного применения Современные телекоммуникационные системы, системы управления и другое оборудование различного

Подробнее

К572ПВЗ, КН572ПВЗ, КР572ПВЗ Микросхемы представляют собой 8-разрядный АЦП последовательного приближения, сопрягаемый с микропроцессором. Связь с микропроцессорами осуществляется в режиме записи и преобразования

Подробнее

14-разрядный Аналого-Цифровой Преобразователь Предварительная версия Основные особенности 14 разрядов; Частота выборок до 5 Мвыб./с; Дифференциальный вход с полосой пропускания до 300 МГц; Напряжение питания

Подробнее

АЦП И ЦАП КОМПАНИИ FUJITSU НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ВЫСОКАЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ И.Романова В условиях быстрорастущего спроса на высокопроизводительные вычисления компания Fujitsu разрабатывает системы с интеллектуальными

Подробнее

46 Однокристальные приемопередатчики ISM-диапазона Nordic Semiconductor Вячеслав БУРЛАКОВ burlakov@dodeca.ru Олег СТАРИКОВ oleg.starikov@symmetron.ru В статье рассматриваются однокристальные приемопередатчики

Подробнее

СПЕЦИФИКАЦИЯ 1 ОСОБЕННОСТИ Выполнено по технологии TSMC 90нм КМОП LP Разрядность 14-бит Частота дискретизации до 50 МГц Использование раздельных шин питания 1 В для цифровой и 1,8 В для аналоговой частей

Подробнее

Андрей Самоделов (г. Москва) Новые микросхемы DC/DC-преобразователей компании Maxim В статье подробно описываются основные характеристики новейших DC/DC-преобразователей компании Maxim, применяющихся в

Подробнее

Понижающий преобразователь напряжения с синхронным выпрямлением Микросхема IZ2307 представляет собой понижающий импульсный стабилизатор напряжения с синхронным выпрямлением и встроенным силовым транзистором,

Подробнее

Оглавление Основные сокращения 3 Предисловие 9 Раздел 1. ЭЛЕКТРОТЕХНИКА 14 Глава!. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА… 14 1.1. Основные понятия, элементы и законы цепей 14 1.1.1. Пассивные элементы

Подробнее

Универсальный интерфейс – ма Возможности Токовый выход – ма для двухпроводной системы Общая ошибка преобразования.% (после калибровки) Нелинейность.% Точная установка защиты по выходному току. Независимая

Подробнее

Цель работы: изучение принципов построения и электрических схем электронных цифроаналоговых преобразователей (ЦАП), исследование электронных моделей ЦАП. Используемое оборудование и средства: персональный

Подробнее

Системы Модули и Компоненты Беспроводные модули Техническое описание и руководство пользователя Board Revision 3.0 Product Name Doc Name hw_mb3 Revision Date 16.02.2012 Revision Number 7 hw_mb3 Оглавление

Подробнее

Источник: https://docplayer.ru/50345001-Sovremennye-cap-i-acp-s-nizkim-energopotrebleniem-kompanii-maxim-otlichnye-resheniya-dlya-miniatyurnyh-sistem-razlichnogo-naznacheniya.html

MAX11166 и MAX11167 – миниатюрные 16-бит АЦП от Maxim Integrated

Читать все новости ➔

Компания Maxim Integrated представила новые миниатюрные биполярные (±5 В) 16-разрядные АЦП MAX11166 и MAX11167.

АЦП со встроенным источником опорного напряжения и буферной схемой выпускаются в миниатюрном (9 мм²) корпусе, имеющем всего 12 выводов, и обеспечивают снижение стоимости и экономию занимаемой на печатной плате площади до 88% по сравнению с аналогичными решениями.

В этих высокоинтегральных АЦП используется технология Beyond-the-Rails™, которая позволяет при однополярном питании +5 В работать с входными сигналами в диапазоне ±5 В. Такая технология исключает необходимость в источнике питания отрицательной полярности, что упрощает конечную схему.

При потребляемой мощности 19.

5 мВт, частоте дискретизации 500 Ksps и токе потребления в 1 мкА в дежурном режиме (shutdown), данные АЦП могут применяться для прецизионных измерений в системах сбора данных (DAS), системах управления технологическими процессами, медицинских приборах и автоматическом испытательном оборудовании (ATE).

Частоты дискретизации АЦП MAX11166 и MAX11167 составляют 500 и 250 Ksps, соответственно. Микросхемы оснащены SPI-совместимым последовательным интерфейсом, способным работать при логических уровнях 2.5, 3, 3.3 и 5 В.

Последовательный интерфейс может использоваться для подключения нескольких АЦП в многоканальных системах в которых требуется одновременное проведение измерений по всем каналам. Он также предоставляет индикатор «занятости» для упрощенных систем синхронизации и формирования временных последовательностей.

Патентованная компанией Maxim архитектура входного преобразователя с подкачкой заряда (charge pump) позволяет подавать непосредственно на вход АЦП сигналы от источников с высоким выходным импедансом, исключая необходимость во внешних аналоговых буферах.

Отличительные характеристики

Высокая интеграция: 16-разрядные АЦП со встроенным источником опорного напряжения и буфером в самом миниатюрном (9 мм²), на сегодняшний день, корпусе, использующие технологию Beyond-the-Rails, которая обеспечивает возможность измерений биполярных сигналов в диапазоне ±5 В.
Превосходные параметры аналоговой части – соотношение сигнал/шум (SNR) 92.6 дБ позволяет проводить прецизионные измерения сигналов в широком динамическом диапазоне с лучшей в своем классе линейностью (INL) ±0.5 LSB и дифференциальной нелинейности (DNL) ±0.2 LSB, потребляя при этом в два раза меньше мощности по сравнению с ближайшими аналогами.
Простота разработки: встроенный прецизионный источник опорного напряжения с буфером и высокое входное сопротивление позволяют снизить энергопотребление и уменьшить требуемую площадь на плате.
Диапазон входного сигнала ±5 В,
Частота дискретизации 500 или 250 Ksps
Номинальный диапазон рабочих температур: от –40 до +85°C

Источник: www.compel.ru

Возможно, Вам это будет интересно:

Постоянная ссылка на это сообщение: http://meandr.org/archives/10014

Источник: http://meandr.org/archives/10014

Алгоритм измерения интегральной и дифференциальной нелинейностей аналого-цифровых преобразователей

Резниченко Н. Е. Алгоритм измерения интегральной и дифференциальной нелинейностей аналого-цифровых преобразователей // Молодой ученый. — 2017. — №20. — С. 71-73. — URL https://moluch.ru/archive/154/43522/ (дата обращения: 27.09.2018).

В статье рассказывается о понятии интегральной и дифференциальной нелинейности, необходимостей их измерения при проверке аналого-цифровых преобразователей и приводится алгоритм измерения интегральной и дифференциальной нелинейностей для аналого-цифровых устройств.

Ключевые слова: аналого-цифровой преобразователь, интегральная нелинейность, дифференциальная нелинейность

Интегральная нелинейность (INL — integral non-linearity) − это погрешность, которая вызывается отклонением линейной функции передаточной характеристики АЦП от прямой линии.

Обычно передаточная функция с интегральной нелинейностью аппроксимируется прямой линией по методу наименьших квадратов. Часто аппроксимирующей прямой просто соединяют наименьшее и наибольшее значения.

Интегральную нелинейность определяют путем сравнения напряжений, при которых происходят кодовые переходы. Для идеального АЦП эти переходы будут происходить при значениях входного напряжения, точно кратных LSB (Least Significant Bit).

А для реального преобразователя такое условие может выполняться с погрешностью. Разность между «идеальными» уровнями напряжения, при которых происходит кодовый переход, и их реальными значениями выражается в единицах LSB и называется интегральной нелинейностью [1].

У идеальной передаточной характеристики АЦП ширина каждой «ступеньки» должна быть одинакова. Разница в длине горизонтальных отрезков этой кусочно-линейной функции из, где— разрядность АЦП, «ступеней» представляет собой дифференциальную нелинейность (DNL − differential non-linearity) [1].

Величина наименьшего значащего разряда у АЦП составляет:

Разность напряжений между каждым кодовым переходом должна быть равна величине LSB. Отклонение этой разности от LSB определяются как дифференциальная нелинейность [1].

Перед описанием алгоритма введем следующие обозначения:

Fin	Частота входного сигнала;
DCin	Величина постоянной составляющая входного синусоидального сигнала;
ACin	Величина переменной составляющая входного синусоидального сигнала (амплитуда);
Npt	Количество точек оцифрованного сигнала;
Hi	Число выпадений кода i в массиве выходных данных АЦП;
Vo	Ошибка смещения АЦП;
G	Ошибка усиления АЦП;
DNLi	Дифференциальная нелинейность для кода i;
INLi	Интегральная нелинейность для кода i.

Для начала необходимо подать на вход АЦП с генератора синусоидальный сигнал со следующими характеристиками:

где— амплитуду синусоидального сигнала необходимо задавать больше диапазона входного сигнала АЦП (overdrive — перегружать АЦП). Величина перегрузки зависит от совместного шума входного сигнала и АЦП.

Величина постоянной составляющая входного синусоидального сигнала равняется:

Перед тем как вычислять частоту входного сигнала, требуется вычислить необходимое число точек оцифрованного сигнала:

где – точность вычисляемого параметра;

– квантиль нормального распределения.

Частота входного сигнала:

С помощью тестера Advantets V93000 PS1600 с выхода АЦП мы собираем массив точек оцифрованной синусоиды. Массив должен содержать целое число периодов оцифрованной синусоиды.

Обработку массива оцифрованной синусоиды и вычисление интегральной и дифференциальной нелинейностей будем проводить с помощью программного пакета Matlab.

Для начала необходимо для массива выходных данных АЦП построить гистограмму. То есть найти зависимости частоты появления кодаот кода. Листинг кода для построения гистограммы с помощью программного пакета Matlab:

H = histo(samples,0:1:power(2,N)-1);

Далее необходимо вычислить напряжение перехода уровней АЦП (— напряжение перехода изв ):

Листинг кода для вычисления характеристики преобразования:

Для вычисления интегральной и дифференциальной нелинейностей необходимо вычислить ошибок усиления и смещения АЦП. Формула для расчёта ошибки усиления:

Формула для вычисления ошибки смещения АЦП:

где— значение соответствующее идеальному переходу выходного кода АЦП из 0 в 1.

Листинг кода для вычисления ошибок усиления и смещения АЦП:

Вычисление интегральной и дифференциальной нелинейностей проводилась с помощью методику IEEE Standard for Terminology and Test Methods for Analog-to-Digital Converters. Согласно этой методике формула для вычисления интегральной нелинейности [2]:

Формула для вычисления дифференциальной нелинейности методом IEEE Standard for Terminology and Test Methods for Analog-to-Digital Converters [2]:

Листинг кода для вычисления интегральной и дифференциальной нелинейностей методом IEEE Standard for Terminology and Test Methods for Analog-to-Digital Converters:

Литература:

Шишов О. В., Аналого-цифровые каналы микропроцессорных систем управления: учебное пособие [Текст] / О. В. Шишов. — М.: Берлин: Директ-Медиа, 2015. — 211 с.;
IEEE Standard for Terminology and Test Methods for Analog-to-Digital Converters. [Текст] − IEEE Standard, 2009. — 128 с.

Основные термины (генерируются автоматически): дифференциальная нелинейность, LSB, интегральная нелинейность, IEEE, входной сигнал, листинг кода, входной синусоидальный сигнал, оцифрованная синусоида, кодовый переход, оцифрованный сигнал.

аналого-цифровой преобразователь, интегральная нелинейность, дифференциальная нелинейность

Идеальное распределение кодов для синусоидального сигнала выглядит следующим образом

— номер цифрового кода; — разрядность АЦП; . Дифференциальная нелинейность рассчитывается по следующей формуле

ЦАП (DAC) – цифро-аналоговый преобразователь, устройство для преобразования входного дискретного (обычно двоичного) кода в аналоговый сигнал.

Также синусоидальный сигнал можно сгенерировать, используя прерывания, и описать в обработчике прерывания запись…

Дифференциальная нелинейность. Монотонность характеристики преобразования. Время выборки (стробирование).

Основные термины (генерируются автоматически): аналого-цифровое преобразование, входной сигнал, непрерывная функция, аналоговый сигнал…

Во-первых, завышенные по сравнению с низкоскоростными ЦАП значения дифференциальной и интегральной нелинейности, а также более высокий (вследствие более широкой полосы сигнала)…

В 1942 году было опубликована статья об интегральных преобразованиях — прямом и

Преобразование Хартли позволяет разложить функцию на два синусоидальных компонента

С инженерной точки зрения, это преобразование принимает сигнал (функцию) из временной…

Рассмотрим схему изображенная на рисунке 1. В данной цепи мы имеем: синусоидальный ЭДС, трансформатор, резистор, индуктивная катушка и диодный выпрямитель. Из – за наличия диода в цепи, происходит искажение входного сигнала.

Для того, чтобы оценить влияние широкополосного шума на спектр сигнала, используем следующий код в MATLAB

Fd=512;% Частота дискретизации (Гц). A1=1;% Амплитуда первой синусоиды.

Код Манчестер II является кодом с избыточностью, логическая единица кодируется отрицательным перепадом сигнала в середине битового

Связь между выходом МШУ и катушкой L1 непосредственная и потому не приводит к искажению фазы входного сигнала.

Тогда при переходе сигнала на другой слой не возникнет отражений.

Представим, что интегральная схема, выводы которой соединены со слоями питания и земли в точке А, защищена идеальным блокировочным конденсатором поверхностного монтажа, включенным…

Идеальное распределение кодов для синусоидального сигнала выглядит следующим образом

ЦАП (DAC) – цифро-аналоговый преобразователь, устройство для преобразования входного дискретного (обычно двоичного) кода в аналоговый сигнал.

Также синусоидальный сигнал можно сгенерировать, используя прерывания, и описать в обработчике прерывания запись…

В 1942 году было опубликована статья об интегральных преобразованиях — прямом и

Преобразование Хартли позволяет разложить функцию на два синусоидальных компонента

С инженерной точки зрения, это преобразование принимает сигнал (функцию) из временной…

Для того, чтобы оценить влияние широкополосного шума на спектр сигнала, используем следующий код в MATLAB

Fd=512;% Частота дискретизации (Гц). A1=1;% Амплитуда первой синусоиды.

Связь между выходом МШУ и катушкой L1 непосредственная и потому не приводит к искажению фазы входного сигнала.

Тогда при переходе сигнала на другой слой не возникнет отражений.

Источник: https://moluch.ru/archive/154/43522/

Аналого-цифровые преобразователи

АЦП служит для измерения напряжения, т.е. преобразования аналоговой информации в цифру. Амплитудам в диапазоне Vn +V ставится в соответствие число n. Одной из характеристик АЦП является его разрядность, т.е. количество дискретных значений напряжения, на которые может делиться весь рабочий диапазон входных (анализируемых) напряжений.

Когда АЦП используется для амплитудного анализа, число, получаемое на выходе АЦП используется для адресации памяти и называется номером канала, а V – шириной канала. Номер канала несет информацию об амплитудном значении сигнала. Амплитуда в свою очередь связана с измеряемой физической величиной (энергией, временем и т.п.). Максимальное количество каналов связано с разрядностью АЦП.

АЦП нередко служат интерфейсом между измерительной аппаратурой и компьютером. (Многоканальные анализаторы, в состав которых входят АЦП, по сути, специализированные ЭВМ.) Современные АЦП обычно имеют до 14 двоичных разрядов (16384 каналов). В зависимости от требований эксперимента измерения могут производиться при разных диапазонах конверсии (512, 1024 и т.д.

) вплоть до максимального, определяемого разрядностью АЦП

Важными характеристиками АЦП, используемых для спектроскопии, являются интегральная и дифференциальная нелинейности.

Рис. 1. Идеальная (сплошная зеленая линия) и реальная функция преобразования АЦП

Интегральная нелинейность Iint характеризует отклонение реальной функции преобразования (штрихпунктир) от идеальной линейной (сплошная линия) (см. рис. 1). Интегральная нелинейность Iint определяется следующим образом

Iint% = 100(Vnom – Vact)/Vmax,

где (Vnom – Vact) – максимальное отклонение от линейности.
Дифференциальная нелинейность Idif характеризует неоднородность ширин каналов АЦП и определяется следующим образом.

Idif% = 50(Wmax – Wmin)/Wavg,

где Wmax, Wmin и Wavg – максимальная, минимальная и средняя ширины каналов.

У качественных АЦП дифференциальная нелинейность ~1%, а интегральная V>7/8(Vmax)

111

7/8(Vmax)>V>6/8(Vmax)

110

6/8(Vmax)>V> 5/8(Vmax)

101

5/8(Vmax)>V> 4/8(Vmax)

100

4/8(Vmax)>V> 3/8(Vmax)

011

3/8(Vmax)>V> 2/8(Vmax)

010

2/8(Vmax)>V> 1/8(Vmax)

001

1/8(Vmax)>V

Для простоты рассмотрим работу трехразрядного АЦП. В начальном состоянии в старшем бите регистра установлена единица (100).

Согласно этой установке цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) устанавливает напряжение равное половине динамического диапазона (VDAC = Vmax/2). Это напряжение сравнивается с величиной измеряемой амплитуды Vin.

Если Vin > Vmax/2, то в регистре следующий бит (110), а в ЦАП соответственно устанавливается напряжение 6/8(Vmax). Если Vin

Источник: http://nuclphys.sinp.msu.ru/electronics/adc.htm

Аналого-цифровые преобразователи АЦП Maxim для систем сбора данных

Компоненты и технологии, № 5'2004 Компоненты

Аналого-цифровые преобразователи MAXIM

для систем сбора данных

Развитие цифровых технологий не снимает вопрос о преобразовании аналоговых сигналов: аналоговые датчики с их сферой применения от автомобилей до космоса пока еще не заменены на цифровые. Произойдет ли это в будущем, — неизвестно. Поэтому необходимость в аналого-цифровых преобразователях (АЦП) никем не оспаривается.

Николай Ракович

info@rainbow.msk.ru

Компания МАХІМ выпускает широчайший ассортимент АЦП, которые находят применение в системах управления и сбора данных. Не все из заявленных производителем более 220 наименований датчиков применяются в СНГ, однако качество продукции МАХІМ провоцирует интерес к приборам компании по мере роста номенклатуры производимого электронного оборудования.

В этой статье будут рассмотрены только те АЦП, которые пригодны для создания систем сбора дан-

MUXOUT** ADCIN” OFFADJ

Рис. 1. Блок-схема системы сбора данных МАХ180/181

ных, то есть имеют несколько входов и могут работать сразу с несколькими сигналами.

МАХ180/181 является законченной В-канальной системой сбора данных (DAS) (рис.

l), в состав которой входят мультиплексор на В/б входов, схема слежения-фиксации (Т/Н) с высокой пропускной способностью (частота выборки и оцифровки сигнала составляет l00 кГц), ИОН с низким уровнем дрейфа, микропроцессорный интерфейс.

Эта ИС имеет низкое энергопотребление. Источник опорного напряжения, если необходимо, может быть и внешним, кроме того, возможна регулировка опорного напряжения и напряжения смещения, что позволяет свести к минимуму соответствующие погрешности.

Через микропроцессорный интерфейс МАХ^О/Ш конфигурируется на преобразование униполярного или биполярного сигнала, а также на несимметричный или дифференциальный вход. Высокий входной импеданс позволяет значительно снизить требования к аналоговым датчикам.

Входной аналоговый сигнал через мультиплексор поступает на схему слежения-фиксации (рис. 2), реализованную во всех АЦП фирмы МАХІМ. Конденсатор на входе работает как фиксирующий и заряжается входным сигналом при каждом АЦ-пре-образовании через внутренний резистор l кОм, включенный последовательно со входом.

В режиме несимметричного входа и между преобразованиями выбранный аналоговый вход подключается к фиксирующему конденсатору (режим слежения). При старте АЦ-преобразования конденсатор CHOLD отключается от входа. По завершении преобразования CHOLD снова подключается ко входу и заряжается входным сигналом.

Это позволило избавиться от быстродействующего входного буфера, поскольку АЦП отключается от входа на время АЦ-преобразования. Этот принцип используется и при дифференциальном входе, причем максимальная ошибка составляет не более половины младшего разряда. Режим фиксации запускается через 3 такта после инициализации преобразования.

Задержка между двумя АЦ-преобразованиями не превышает l00 пс.

Компоненты и технологии, № 5'2004

CSI

SCLKI

Л8

DIN ► SHDN ►

CHO^ CHI ► CH2 ► CH3^ CH4 ► CH5 ► CH6^ CH7 ► COM^

REFAD J 12 DCC И

INPUT

SHIFT

CONTROL

LOGIC

ANALOG

INPUT

MUX

I NT CLOCK

T/H

OUTPUT SHIFT REGISTER

CLOCK IN 12-BIT SAR ADCOUT -REF

+ 1.22V REFERENCE

A =2.05*

+2.500V

УИ/ХІЛ1

MAX12B0 MAXI 281

-+■ DOUT SSTRB

I Vddi

IVDD2

IGND

Рис. 3. Блок-схема системы сбора данных МАХ1280/1281

Входная схема слежения позволяет работать с большими сигналами и с широкой полосой пропускания, не накладывая ограничений на фронты сигнала, в отличие от многих АЦП других фирм. Полоса пропускания МАХ180/181 составляет 6 МГц, что более чем достаточно для измерения периодических сигналов с полосой, превышающей частоту выборки АЦП (100 кГц), с помощью метода подвыборки (и^ематрН^).

Если есть проблемы с параллельной передачей (12 разрядов) данных преобразования (минимум 12 проводов для данных + «земля»), то уменьшить количество проводов можно, применив АЦП с последовательным выходом.

Среди 12-разрядных АЦП для сбора данных МАХ1280/1281 имеет 8-канальный входной аналоговый мультиплексор, низкое энергопотребление (2,5 мА в режиме АЦ-преобразова-ния) и 4-проводной последовательный интерфейс, совместимый с БР1, QSPI, М1СКС^АКЕ, ТМБ320 (блок-схема показана на рис.

3). Этот интерфейс непосредственно подключается к приборам БР1, QSPI, MICROWARE без дополнительной логики, а для прямого подключения к процессорам семейства ТМБ320 служит выход последовательного строба.

Для преобразования аналогового сигнала в 12-разрядный цифровой сигнал используется схема слежения-фиксации и метод последовательного приближения.

В составе схемы входа имеется:

• мультиплексор;

• схема слежения-фиксации;

• компаратор;

• ИОН;

• цифроаналоговый преобразователь на переключаемых конденсаторах (рис. 4).

При несимметричном входе сигнал поступает на выбранный канал и на вывод СОМ, В дифференциальном режиме сигнал подается на одну из пар: СН0/СН1, СН2/СН3, СН4/СН5 или СН6/СН7.

Конфигурация входа на самом деле является псевдодифференциальной, так как выполняется выборка сигнала по положительному входу, а обратная связь осуществляется через конденсатор выборки (не должна быть больше ±0,5 МЗР).

Если сигнал обратной связи меняется, то его амплитуда и частота ограничиваются допустимой погрешностью.

Время, необходимое для приема входного сигнала, зависит оттого, насколько быстро заряжается конденсатор на входе. Для уменьшения нелинейных искажений импеданс источника входного сигнала должен быть минимальным.

Этот импеданс определяет также время, необходимое для захвата входного аналогового сигнала: чем больше импеданс, тем больше время захвата и, соответственно, больше интервал между преобразованиями.

Время захвата определяется по формуле:

tl = 9(Rs + Rin) x 12 пФ

При Rin = В00 Ом tl никогда не будет меньше 468 не (МАХ12В0) или 625 нс (МАХ12В1).

сно-сн1 –

СН2 –

снз-

СН4-

СН5-

СН6-

СН7-

СН8-

GND —

REF — INPUT „ MUX

•V

Q Qswitch 6pF

CAPACITATiVE I DAC

ЧЕ

Chold

12pF

— О

hold!

‘ /

0 TRACK

rin

800П

COMPARATOR

AT THE SAMPLING INSTANT,

THE MUX INPUT SWITCHES FROM THE SELECTED IN+ CHANNELTO THE SELECTED IN- CHANNEL.

1——–VDDi/2

Рис. 4. Блок-схема входного каскада МАХ1280/1281

Импеданс источника входного сигнала менее

2 кОм практически не влияет на быстродействие АЦП.

В тех случаях, когда необходимы большие возможности, но передача данных по-прежнему возможна только через последовательный интерфейс, причем З-проводной, используют МАХ1227/1229/1231. Эти многоканальные АЦП с низким потреблением (0,62 мА при 300 ksps и напряжении питания

3 В) имеют встроенный датчик температуры и буфер FIFO. МАХ1227/1229/1231 поддерживают режим сканирования, режим внутреннего тактового генератора, усреднения и AutoShutdown™.

Все входные каналы конфигурируются как несимметричные или как дифференциальные входы, то есть МАХ1231 имеет 16 несимметричных входных каналов или В дифференциальных, МАХ 1229 — 12 несимметричных или 6 дифференциальных, МАХ1227 — В и 4 соответственно. Упрощенная блок-схема приведена на рис. 5,

В буфере FIFO можно хранить до 16 результатов АЦ-преобразования и один — измерения температуры, что позволяет АЦП выполнять преобразования и измерение температуры без оглядки на последовательную шину.

Если буфер заполнен и дальнейшие результаты преобразования запрашиваются без чтения из буфера, то новые результаты записываются поверх старых. Каждый результат состоит из двух байтов, причем четыре старших разряда — нули.

Данные появляются на выводе DOUT начиная со старшего разряда по срезу сигнала CS. Если буфер FIFO пуст, то на выводе DOUT устанавливается ноль.

Первые два байта данных, считанные после измерения температуры, всегда содержат результат этого измерения, начиная со старшего бита, четыре первых — нули. В случае, когда температура измеряется до того, как был считан предыдущий результат такого измерения, новые данные записываются вместо старых. Температура измеряется в градусах Цельсия с разрешением 1/В °С,

В качестве датчика температуры в МАХ1227/ 1229/1231 применяется транзистор в диодном включении. Ток через диод изменяется от 6В до 4 мкА, формируя температурозависимую разность потенциалов. Результат пре———————————– 31

Компоненты и технологии, № 5'2004

УИуіХІУИ

MAXI З16-MAXI 318 MAXI 320-MAXI 322 MAXI 324-MAXI 326

INTCLK/EXTCLK ■ AGND-

Рис. 6. Блок-схема семейства MАX13хх

образования при 4 мкА вычитается из результата, полученного при 68 мкА, для вычисления цифрового значения, пропорционального абсолютной температуре. Данные на выводе БСиТ — этот цифровой код (минус смещение — для перехода от шкалы Кельвина к шкале Цельсия).

Опорное напряжение, используемое при измерении температуры, формируется на основе внутреннего ИОН, обеспечивая соотношение единицы младшего разряда 1/8 °С.

Следующим семейством среди рассматриваемых систем сбора данных являются 14-разрядные МАХ13хх. Эти АЦП имеют от двух до восьми входных каналов (с независимым выбором каждого канала), каждый из которых имеет свою собственную схему слежения-фиксации (блок-схема на рис. 6).

Одновременная выборка по всем активным каналам позволяет считывать информацию с фиксацией относительного сдвига фаз, что позволяет использовать эти приборы в системах управления двигателями и устройствах контроля мощности. Диапазон входных напряжений составляет 0…+5 В; ±5 В и ±10 В (табл. 1).

АЦ-преобразование выполняется за 2 мкс при двух активных каналах и за 3,8 мкс при всех восьми подключенных каналах с максимальной пропускной способностью 263 кзря на канал. Возможность работы от внутренних

Таблица 1. Характеристики МАХ13хх

Наименование Входной диапазон, В Количество каналов

MАX1316ЕСM G…+5 8

MАX1317ЕСM G…+5 4

MАX^31BЕСM G…+5 2

MАX1320ЕСM ±5 8

MАX1321ЕСM ±5 4

MАX1322ЕСM ±5 2

MАX1324ЕСM ±10 8

MАX1325ЕСM ±10 4

MАX1326ЕСM ±10 2

или внешних ИОН и тактового генератора упрощает применение этих ИС. Регистр конфигурации с режимом «только для записи» позволяет маскировать неиспользуемые каналы, а стандартные возможности по питанию (у приборов фирмы МАХІМ) — снизить потребление. Результат преобразования аналогового сигнала формируется на 14-разрядной параллельной шине данных (частота 16,6 МГц).

Как уже отмечалось, для получения точных фазовых соотношений каждый канал МАХ13хх имеет отдельный усилитель слежения-фиксации (Т/Н). Для этого семейства время захвата определяется по формуле:

11 = 10(К5 + Б.іп) х 6 пФ

При Иіп = 2,2 кОм И никогда не будет меньше 180 нс. Импеданс источника входного сигнала менее 100 Ом практически не влияет на быстродействие АЦП.

Апертурная задержка схемы слежения-фиксации составляет 13 нс. Разница в 50 пс между каналами позволяет обрабатывать входные сигналы без потери информации о фазовом сдвиге.

Полоса пропускания схемы Т/Н составляет 12 МГц в режиме малого сигнала, что дает возможность оцифровывать быстрые переходные процессы и измерять периодические сигналы с полосой, превышающей частоту выборки АЦП, с использованием метода подвыборки. Фильтр устранения наложения спектров не будет лишним при работе с высокочастотными сигналами.

Встроенная схема защиты от перенапряжения по входу обеспечивает защиту от КЗ на уровне ±16,5 В для приборов с биполярным входом и на уровне ±6,0 В — с униполярным. Суть защиты — ограничение тока (не более 50 мА на входе и выходе) и дополнительная защита от мгновенных бросков напряжения на аналоговом входе.

В режиме отключения (shutdown) резко снижается потребление: не более 100 мкА по аналоговому питанию и 100 мкА — по цифровому. Установка режима выполняется высоким уровнем на выводе SHDN. После выхода из режима отключения при использовании внешнего тактового генератора АЦ-преобразование можно начинать через 20 тактов, при использовании внутреннего генератора это время составляет 2 мкс.

В МАХ13хх реализована функция ALLON (все включены), применяемая в тех случаях, когда выбрано несколько каналов ввода. Высокий уровень на выводе ALLON включает все входные каналы, независимо от того, выбраны они активными в регистре конфигурации или нет.

Если на выводе ALLON низкий уровень или он заземлен, то включены только каналы, активизированные через регистр конфигурации. Экономия — 2 мА на канал.

Время запуска после отключения для любого канала из регистра конфигурации составляет 2 мкс при низком уровне на ALLON; при высоком уровне время запуска составляет всего 0,01 мкс.

Во многих случаях для получения 14-разрядной точности необходим входной буфер. Хотя скорость нарастания выходного напряжения и полоса пропускания и являются важными параметрами, но наиболее критично время установления. Для выборки требуется относительно короткий интервал в 150 нс.

В начале захвата внутренний конденсатор выборки подключается к выходу усилителя, что приводит к некоторому возмущению на выходе.

Следовательно, для получения 14-разрядной точности в интервале установления необходим усилитель, стабильно работающий на емкостную нагрузку АЦП (например, малошумящий широкополосный МАХ4350 или МАХ4265 с низким уровнем искажений).

Разрешающая способность ИС семейства МАХ13хх зависит от типа входного сигнала, входного диапазона и источника опорного напряжения. Для МАХ1324/1325/1326 (±10 В входного диапазона) полный диапазон входного сигнала в 8 раз превышает опорное напряжение (20 В при +2,5 В ИОН). Разрешение определяется так:

МЗР = В x Vион/214,

что равно 1,2207 мВ при +2,5 В опорного напряжения.

Для МАХ1320/1321/1322 (±5 В входного диапазона):

МЗР = 4 х V /214,

т: V ИоН/ ^ 5

или 0,6104 мВ при использовании внутреннего ИОН.

Для МАХ1316/1317/1318 (входной диапазон от 0 до +5 В):

МЗР = 2 х Vион/214,

или 0,3052 мВ при использовании внутреннего ИОН.

Среди 16-разрядных АЦП, предназначенных для систем сбора данных, остановимся на семействах МАХ1167/1168 и МАХ14хх.

Компоненты и технологии, № 5'2004

МАХ1167/1168 — 16-разразрядные многоканальные АЦП последовательного приближения с низким потреблением, встроенным ИОН на +4,096 В, внутренним опорным генератором, автоматическим отключением и быстродействующим интерфейсом БР1^БР1/ MICRСWIRE. Эти ИС работают от аналогового источника +5 В, а отдельный источник цифрового питания позволяет напрямую работать с цифровой логикой (от +2,7 до +5,5 В).

Максимальный ток потребления составляет 2,9 мА при 200 к8р8 и использовании внешнего источника опорного напряжения. Система AutoShutdown снижает потребление до 145 мкА при 10 кэрэ.

В состав МАХ1167 входит 4-канальный мультиплексор, а МАХ1168 работает с 8 аналоговыми входами. Выводы DSPR и ЭБРХ позволяют МАХ1168 напрямую работать с цифровыми сигнальными процессорами без связующей внешней логики.

Помимо этого, в МАХ1168 предусмотрена возможность выбора между 8- и 16-разрядной передачей данных. В МАХ1167/1168 реализован режим сканирования, при котором все каналы последовательно опрашиваются или опрашивается один канал постоянно.

Блок-схема МАХ1168 приведена на рис. 7.

Завершая краткий обзор АЦП фирмы МАХШ для систем сбора данных, необходимо упомянуть о АЦП семейства МАХ14хх, которые определяются как многоканальные системы сбора данных общего назначения с низким энергопотреблением (табл. 2). Эти приборы оптимизированы для применения в устройствах с малой потребляемой мощностью и работают от +2,7 до +3,6 В, а потребляемый ток не превышает 1,15 мА в рабочем режиме и 2,5 мкА — в «спящем» режиме.

Таблица 2. Характеристики МАХ14хх

Наиме- нование Коли- чество входов ЦАП Выход с тремя состояниями Порог компаратора наличия сигнала, мВ

MАX1407 4 2 + 0

MАX1414 4 2 + 50

MАX1408 8 0 + 0

MАX1409 1 1 – 0

МАХ1407/МАХ1408/МАХ1409/МАХ1414 представляют собой 16-разрядные сигма-дельта АЦП, в состав которых входят:

• два 10-разрядных ЦАП;

• часы реального времени с «будильником»;

• компаратор наличия сигнала;

• два монитора напряжения питания;

• схема выхода из «спящего» режима;

• система фазовой автоподстройки частоты (блок-схема на рис. 8).

Все ИС этого семейства могут напрямую подключаться к различным датчикам и имеют выход с тремя состояниями. Через 4-про-водной интерфейс программируется частота преобразования и коэффициент усиления входного усилителя, что позволяет легко адаптироваться для любых приложений.

В качестве источника опорного напряжения и для АЦП, и для ЦАП используется прецизионный встроенный источник 1,25 В с низким уровнем дрейфа (на основе запрещенной зо——————–www.finestreet.ru –

REFCAP

AVn

DVr,

Рис. 7. Блок-схема АЦП МАХ1167/1168 (на примере МАХ1168)

AVr,,

CPLL FOUT CLKIN CLKOUT

Источник: https://cyberleninka.ru/article/n/analogo-tsifrovye-preobrazovateli-atsp-maxim-dlya-sistem-sbora-dannyh