完整傳感器數(shù)據(jù)采集解決方案應對系統(tǒng)設計挑戰(zhàn)
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圖3. ADAS3022功能框圖。
這個完整傳感器數(shù)據(jù)采集解決方案占用的電路板空間僅為分立方案的三分之一，有助于工程師簡化設計，同時減小高級工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的尺寸，縮短產品面市時間，節(jié)省成本。它使得我們無需對輸入信號進行緩沖、電平轉換、放大、衰減或其他調理，也消除了我們對共模抑制、噪聲和建立時間的擔憂，還解決了與設計高精度16位1 MSPS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相關的諸多難題。它可在1 MSPS速率下（典型SNR為91 dB）提供同類最佳的16位精度（典型INL為 ±0.6 LSB）、低失調電壓、低溫度漂移和優(yōu)化噪聲性能，如圖4所示。該器件的額定溫度范圍為–40℃至+85℃工業(yè)溫度范圍。
圖4. ADAS3022的INL和FFT性能。
PGIA具有很大的共模輸入范圍、真正的高阻抗輸入(>500 MΩ)和寬動態(tài)范圍，這使得它能夠處理4 mA至20 mA的環(huán)路電流，精確測量小傳感器信號，抑制交流電力線、電機和其他來源的干擾（90 dB的最小CMR）。
輔助差分輸入通道可處理±4.096 V輸入信號。它旁路多路復用器和PGIA級，允許與16位SAR ADC直接接口。片內溫度傳感器可以監(jiān)控本地溫度。
這種高集成度可以節(jié)省電路板空間，降低整體部件成本，使得ADAS3022非常適合空間受限的應用，例如自動測試設備、電力線監(jiān)控、工業(yè)自動化、過程控制、病人監(jiān)護以及其他工業(yè)和儀表系統(tǒng)，它們都采用±10 V的工業(yè)信號電平工作。
圖5. 采用集成PGA的完整5 V、單電源、8通道數(shù)據(jù)采集解決方案。
圖5顯示完整的8通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)。ADAS3022采用±15 V和+5 V模擬和數(shù)字電源，以及1.8V至5V邏輯I/O電源。高效率、低紋波DC-DC升壓轉換器ADP1613使得DAS能夠采用5 V單電源工作。ADP1613使用ADIsimPower設計工具配置為單端初級原邊電感(SEPIC)拓撲，提供多路復用器和PGIA所需的±15 V雙極性電源，而不會影響性能。
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