工程设计需要在处理现实世界的约束时权衡利弊和限制,为给定的情况决定“最佳”的平衡是很大一部分的挑战。将多个参数的规范之间的妥协最小化的组件通过支持更大的自由度简化了这些决策。
这就是基本的模拟和混合信号构件设备,比如德州仪器的ADS127L11扮演一个角色(图1).
这个单通道,24位,delta-sigma (ΔΣ)模数转换器(ADC)支持高达400ksamples /s的数据速率使用宽带滤波器和高达1000ksamples /s的数据速率使用低延迟滤波器。这个3 × 3毫米的小封装——声称比现有的替代品小50%——只是这个转换器众多“突破性”属性之一,它为包括医疗、工业和电网相关项目在内的广泛数据采集应用提供了高性能。
推动性能
具有SPI接口的转换器提供了跨越参数列表的改进性能。当采样率高达50 ksamples/s时,功耗低至3.3 mW,这一速度与许多目标应用程序兼容。设计人员可以使用宽带模式来提高交流测量分辨率,数据速率高达400ksample /s,与现有这类转换器相比,带宽明显更宽(50%),信噪比更高(30%),延迟更低(25%),同时在高频下最小化噪声。
在低延迟模式下,ADS12711提供25%的低延迟,而采样高达1000ksample /s。此外,它降低了89%的偏移和增益漂移-仅50 nV/°C和0.6 ppm/°C,这提高了直流测量分辨率,数据吞吐量和响应时间。
该设备集成了输入缓冲区和参考缓冲区,以减少信号加载。输入信号范围名义上是0到+ 5v,而模拟电源轨AVDD可以在2.85到5.5 V之间(实际上有点复杂;您需要查看数据表以获得完整的详细信息)。数字侧轨电压可在1.65 ~ 5.5 V之间。
多个转换器
尽管它“只是”一个单通道设备,但许多可能的应用程序都有一个或低通道数,所以这并不一定是一个限制。对于那些需要更多通道的情况,使用多个ADS127L11转换器可能仍然是一个有吸引力的选择,并由于IC的小尺寸产生高物理密度。
德州仪器提供了一份长达9页的申请说明。同步采样系统中的ADS127L11,演示了如何使用单个时钟和多路ADS127L11芯片同时进行非常低斜度的多路采样。它还详细介绍了两个安排的SPI菊花链提供串行,非同步采样,通道到通道的歪斜是不那么重要的(图2).
这个转换器的小尺寸和集中的功能并不意味着相应的简短文档。综合90页的数据表提供完整的详细信息、性能图和表格规范。在相关的博客帖子中还有关于性能和权衡的额外视角。”在精密数据采集系统中平衡ADC的大小、功率、分辨率和带宽.”
补充ADS127L11EVM-PDK评估模块简化了这个转换器的测试和理解(图3).它包括通过USB接口的硬件、软件和计算机连接。的35页的用户指南具有完整的电路描述,原理图,和材料清单。
ADS127L11 ADC用于−40 ~ 125℃工作。除了20针,3 × 3mm四方扁平无头(WQFN)封装,ADS127L11还提供6.5 × 4.4 mm薄收缩小外形(TSSOP)封装。1000个单位的起价为5.75美元。