《電子技術應用》
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TI 針對秤重應用中的模數轉換器解決方案

2007-08-08
作者:TI

我們會在許多工業應用中見到某種形狀或形式的電子秤重" title="秤重">秤重,而電子秤重在當今的食品行業中則更為普及。電子秤重制造商有時會開發一些專有的 ASIC,以調整模擬前端的性能,從而實現最高的準確度與最好的穩定性。然而,有些設計方法使用了標準產品、無噪聲精度高達 23 位,可與定制解決方案的性能相媲美。?

設計秤重的主要挑戰在于提供極低" title="極低">極低輸入參考噪聲 (RTI) 的同時對多個秤重傳感器進行采樣。TI 的 ADS1230、ADS1232 與 ADS1234 提供了此應用所需的較低輸入參考噪聲。另一個重要因素是隨著時間和溫度的變化,模擬電路在失調漂移和增益方面的長期穩定性。特別是因為實際傳感器會存在測量范圍與失調誤差,并會隨溫度的變化而不斷變化。此外,許多壓力橋接傳感器在外力作用下會有非線性輸出。在此,必須確保放大的輸入信號(單端或差動)在使用年限內的準確度。諸如 OPA335 與 INA326 儀表放大器等自動歸零放大器通過實現 0.05μV/°C (OPA335) 與 0.4μV/°C (INA326) 的失調漂移即可輕松滿足這些苛刻的要求。?

ADS1232/1234-24位、超低噪聲模數轉換器?

ADS1232 與 ADS1234 是高精度24 位模數轉換器 (ADC)。ADS1232/4 集成了板上低噪聲可編程增益放大器 (PGA)、高精度 Δ-Σ 型 ADC 及內部振蕩器,從而為包括秤重、應變計與壓力傳感器等在內的橋接傳感器應用提供完整的前端解決方案。?

輸入多路復用器可接受雙通道 (ADS1232) 或四通道 (ADS1234) 差動輸入。ADS1232 利用板上溫度傳感器監控環境溫度。板上低噪聲 PGA 提供 1、2、64 或 128 可選增益,從而能夠支持 ±2.5V、±1.25V、±39mV 或 ±19.5mV 的滿量程差動輸入電壓。Δ-Σ 型 ADC 包含一個 3 階調制器和一個 4 階數字濾波器,具備 23.5 位有效分辨率,并可支持 10SPS(同時抑制 50Hz 和 60Hz 的頻率)和 80SPS 兩種數據速率。ADS1232/4 可采用振蕩器或晶振提供外部時鐘。此外,由于 ADS1232/4 還提供內部振蕩器,因此無需使用外部組件。我們可根據需要進行偏置校正,ADS1232/4 既可進入低功耗的待機模式,也可完全關閉進入斷電模式。我們可通過簡單的引腳驅動控制來執行 ADS1232/4 的所有功能。由于 ADS1232/4 無需對數字寄存器進行編程,因此大大簡化了軟件開發過程。數據通過易于隔離的串行接口輸出,該串行接口可直接連接到 MSP430 或其它微控制器上。?

ADS1232 采用 TSSOP-24 封裝,而 ADS1234 則采用 TSSOP-28 封裝。二者完全符合 -40°C 至 +105°C 的工作溫度范圍" title="溫度范圍">溫度范圍規范。?

  • 適用于橋接傳感器的完整前端解決方案?
  • 高達 23.5 的有效位?
  • 板上低噪聲 PGA?
  • RMS 噪聲:
    10SPS 時為 17nV (PGA = 128)
    80SPS 時為 44nV (PGA = 128)?
  • 增益為 64 時,無噪聲分辨率可達 19.2 位?
  • 100dB 以上可同時抑制 50Hz 與 60Hz 的頻率?
  • 靈活的時鐘功能:
    低漂移片上振蕩器 (±3%)
    可選外部晶振?
  • 可選增益為 1、2、64 與 128?
  • 可輕松進行比例測量-外部電壓基準高達 5V?
  • 可選 10SPS 或 80SPS 的數據速率?
  • 具有內置溫度傳感器 (ADS1232) 的雙" title="的雙">的雙通道差動輸入?
  • 四通道差動輸入 (ADS1234)?
  • 簡單的串行數字接口?
  • 電壓范圍:2.7V 至 5.3V?
  • 溫度范圍:-40°C 到 +105°C?
  • 應用?
    • 秤重?
    • 應變計?
    • 壓力傳感器?
    • 工業過程控制?

OPA334/335-最大漂移 0.05uV/的單電源 CMOS 運算放大器

OPA334 與 OPA335 系列 CMOS 運算放大器采用自動歸零技術,同時可提供極低的失調電壓(最大值為 5μV),而且隨著時間和溫度的變化,漂移接近于零。這些微型的高精度、低靜態電流放大器具有較高的輸入阻抗及軌至軌輸出擺幅。可使用單電源" title="單電源">單電源或雙電源,電壓可低至 +2.7V (±1.35V),高至 +5.5V (±2.75V)。該系列運算放大器針對低電壓、單電源操作進行了專門優化。?

OPA334 系列具有斷電模式。在邏輯控制下,放大器可從正常運行狀態切換至電流為 2μA 的待機狀態。當啟用引腳連接在高側時,放大器處于活動狀態。當啟用引腳連接在低側時,放大器處于不活動狀態,其輸出處于高阻抗狀態。?

OPA334(具有斷電模式的單電源版本)采用微型 SOT23-6 封裝。OPA335(不帶斷電模式的單電源版本)采用 SOT23-5 與 SO-8 封裝。OPA2334(具有斷電模式的雙電源版本)采用微小型 MSOP-10 封裝。OPA2335(不帶斷電模式的雙電源版本)采用 MSOP-8 與 SO-8 封裝。所有版本均符合 -40°C 至 +125°C 的工作溫度范圍規范。?

  • 低失調電壓:5 μV(最大值)?
  • 零漂移:0.05 μV/°C(最大值)?
  • 靜態電流:285 μA?
  • 單電源工作模式?
  • 單電源與雙電源版本?
  • 斷電模式?
  • 微型封裝?
  • 應用?
    • 變送器應用?
    • 溫度測量?
    • 電子秤?
    • 醫療儀表?
    • 電池供電儀器?
    • 手持式測試設備?

INA326-精密低漂移 CMOS 儀器放大器?

INA326 與 INA327(具有斷電模式)是可進行軌至軌輸入與輸出的高性能、低成本、高精度儀表放大器。它們是真正的單電源儀表放大器,具有極低 DC 誤差和超出正軌與負軌之外的輸入共模范圍。這些特性使其適用于從通用到高精度的各種應用范圍。?

其出色的長期穩定性與極低的 1/f 噪聲可確保產品在整個使用壽命期內都具有較低的失調電壓與漂移。?

INA326(不帶斷電模式)采用 MSOP-8 封裝。INA327(帶斷電模式)采用 MSOP-10 封裝。兩款均符合 –40°C 至 +85°C 的工業溫度范圍規范和 –40°C 至 +125°C 的工作溫度范圍規范。?

  • 高精度
    ???低失調電壓:100 μV(最大值)
    ???低失調漂移:0.4 μV/°C(最大值)
    ???出色的長期穩定性
    ?? 極低的 1/f 噪聲?
  • 真正的軌至軌 I/O
    ???輸入共模范圍:
    ??????20mV 以下的負軌到 100mV 以上的正軌
    ???較寬的輸出擺幅:在 10mV 的軌范圍內
    ???電源范圍:單個 +2.7V 至 +5.5V 的電源?
  • 小尺寸
    ???微小型封裝:MSOP-8、MSOP-10?
  • 低成本?
  • 應用?
    • 低電平變送器放大器,適用于電橋、秤重傳感器、熱電偶?
    • 較寬動態范圍的傳感器測量?
    • 高分辨率測試系統?
    • 秤重?
    • 多通道數據采集系統?
    • 醫療儀表?
    • 通用設備?
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