مدونة الشركة حول محولات تناظرية إلى رقمية دلتا سيجما عالية الدقة ذات نطاق ديناميكي واسع من TI ADS1212U بدقة 22 بت

TI ADS1212U محولات تناظرية إلى رقمية دلتا سيجما ذات نطاق ديناميكي واسع ودقة 22 بت

شركة شنتشن مينغجيا دا للإلكترونيات المحدودة. هي مورد مشهور للمكونات الإلكترونية، يوفر إمدادًا طويل الأجل ومستقرًا بـ ADS1212U محول تناظري إلى رقمي عالي الدقة وواسع النطاق الديناميكي Δ-Σ. بفضل دقته العالية 22 بت، ونطاقه الديناميكي الواسع، واستهلاكه المنخفض للغاية للطاقة، فهو خيار مثالي لتطبيقات القياس عالية الدقة.

【ADS1212U نظرة عامة على المنتج】

ADS1212U هو محول تناظري إلى رقمي Σ-Δ عالي الدقة 22 بت، موجود في حزمة SOIC ذات 18 سنًا، مصمم خصيصًا للتطبيقات التي تتطلب قياسًا عالي الدقة ومنخفض الضوضاء.

من خلال الجمع بين تقنية دلتا سيجما المتقدمة من Burr-Brown (الآن جزء من TI)، يوفر ADS1212U نطاقًا ديناميكيًا واسعًا وخطية استثنائية.

باعتباره ADC أحادي القناة، يعمل ADS1212U من مصدر طاقة واحد +5 فولت، مما يوفر دقة 24 بت مع أداء مضمون 22 بت بدون أكواد مفقودة.

تُعد بنية الإدخال التفاضلي الخاصة به مناسبة بشكل خاص للاتصال المباشر بالمستشعرات أو إشارات الجهد المنخفضة، مما يوفر حلاً مثاليًا للاستحواذ الدقيق على الإشارات الضعيفة.

【ADS1212U المواصفات الأساسية】

الدقة والبنية: 22 بت بدون أكواد مفقودة، بنية دلتا سيجما

معدل أخذ العينات: ما يصل إلى 6.25 كيلو عينة/ثانية

تكوين الإدخال: إدخال تفاضلي، يمنع بشكل فعال التداخل المشترك

نطاق الإمداد: 4.75 فولت إلى 5.25 فولت إمداد واحد

خصائص الطاقة: تيار هادئ منخفض يبلغ 185μA، واستهلاك الطاقة 6mW فقط

نوع الواجهة: واجهة تسلسلية مرنة متوافقة مع SPI

درجة حرارة التشغيل: نطاق صناعي من -40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية

【ADS1212U الميزات الفنية الرئيسية】

دقة عالية ومعدل تحويل

يوفر ADS1212U أداء 22 بت بدون كود مفقود، مع دقة فعالة قابلة للتعديل بمرونة بناءً على معدل بيانات الإخراج:

عند معدل بيانات إخراج يبلغ 10 هرتز، تصل الدقة الفعالة إلى 20 بت

عند معدل بيانات إخراج 1000 هرتز، يتم الحفاظ على دقة فعالة تبلغ 16 بت

يبلغ الحد الأقصى لمعدل أخذ العينات للرقاقة 6.25 كيلو عينة في الثانية، مما يسمح بتكوين مرن لتحقيق التوازن بين السرعة والدقة.

مضخم كسب قابل للبرمجة ومضاعف الوقت

يدعم مضخم الكسب القابل للبرمجة (PGA) المدمج في ADS1212U خمسة إعدادات كسب: 1 و 2 و 4 و 8 و 16. كما يوفر أيضًا خيار عامل التسارع (TMR) بخمسة مستويات قابلة للتكوين: 1 و 2 و 4 و 8 و 16. لاحظ أن حاصل ضرب قيمة الكسب وعامل التسارع يجب أن يكون أقل من أو يساوي 16. يسمح هذا التصميم للمستخدمين بضبط الكسب ومعدل التحويل بمرونة وفقًا لمتطلبات التطبيق.

استهلاك منخفض للطاقة

يُظهر ADS1212U إدارة طاقة متميزة، مع الحد الأدنى لاستهلاك الطاقة يبلغ 1.4mW فقط وتيار إمداد نموذجي يبلغ 185μA. هذه الخاصية تجعله مناسبًا جدًا للأجهزة المحمولة التي تعمل بالبطارية والتطبيقات التي تتطلب تشغيلًا مستمرًا لفترة طويلة، مثل أنظمة الكشف عن الإشارات المغناطيسية الضعيفة تحت الماء.

【الهيكل الداخلي ومبادئ التشغيل الخاصة بـ ADS1212U】

التركيب المعماري

يستخدم ADS1212U بنية Δ-Σ (دلتا سيجما)، ويدمج معدل تعديل Δ-Σ من الدرجة الثانية مع مرشح رقمي قابل للبرمجة. تحقق هذه البنية تحويلًا عالي الدقة من خلال تقنيات الإفراط في أخذ العينات وتشكيل الضوضاء.

تشتمل شريحة ADS1212U على الوحدات الوظيفية الأساسية التالية:

مضخم الكسب القابل للبرمجة (PGA): تهيئة الإشارة الأمامية

معدل تعديل Δ-Σ من الدرجة الثانية: وحدة التحويل الأساسية

مرشح رقمي قابل للبرمجة: قمع الضوضاء واستخراج الإشارة

وحدة التحكم في التعديل: تنسق سير العمل

مجموعة السجلات: تخزن معلمات التكوين

دائرة الساعة: توفر التحكم في التوقيت

مرجع الجهد الداخلي 2.5 فولت: يوفر مرجع التحويل

تكوين السجل

يتضمن ADS1212U خمسة سجلات وظيفية:

سجل التعليمات (INSR) – سجل 8 بت يتحكم في عمليات القراءة/الكتابة

سجل الأوامر (CMR) – سجل 32 بت يضبط أوضاع تشغيل الرقاقة

سجل إخراج البيانات (DOR) – سجل 24 بت لتخزين نتائج التحويل

سجل معايرة الصفر (OCR) - سجل 24 بت لمعايرة الصفر

سجل معايرة النطاق الكامل (FCR) - سجل 24 بت لمعايرة النطاق الكامل

عن طريق تكوين هذه السجلات بمرونة، يمكن للمستخدمين تحسين أداء ADS1212U ليناسب سيناريوهات التطبيقات المتنوعة.

【ADS1212U مجالات التطبيقات والسيناريوهات】

الدقة العالية لـ ADS1212U تمكنه من لعب دور حيوي عبر مجالات متعددة تتطلب الكثير:

في التحكم في العمليات الصناعية، يمكن لـ ADS1212U أن يتصل مباشرة بالمستشعرات لدرجة الحرارة والضغط والتدفق والمعلمات الأخرى، مما يتيح الحصول الدقيق على إشارات بمستوى الميكروفولت.

ضمن أجهزة القياس الدقيقة، تعمل دقته البالغة 22 بت وخصائصه منخفضة الضوضاء على تحسين دقة وموثوقية معدات القياس.

ضمن معدات التشخيص الطبي مثل محللات الدم، يضمن ADS1212U الرقمنة الدقيقة للإشارات البيولوجية الخافتة.

تستخدم أجهزة الإرسال الذكية مدخلاتها التفاضلية وواجهة SPI لتحقيق الحصول الدقيق على إشارات المجال والاتصال ثنائي الاتجاه.

علاوة على ذلك، يجد ADS1212U تطبيقًا واسعًا في الأجهزة المحمولة وأنظمة الوزن وأجهزة استشعار الضغط وسيناريوهات تحليل الكروماتوغرافيا.