ADAQ4224 : Solution d'acquisition de données μModule, 24 bits, 2 MSPS
L'ADAQ4224 est une solution de chaîne de signal d'acquisition de données (DAQ) de précision μModule® qui réduit le cycle de développement d'un système de mesure de précision en transférant le défi de conception de la chaîne de signal lié à la sélection, l'optimisation et la mise en page des composants du concepteur vers l'appareil. Avec un INL maximal garanti de ±1,0 ppm et aucun code manquant à 24 bits, l'ADAQ4224 atteint des performances de précision inégalées de −40°C à +105°C.
En utilisant la technologie system-in-package (SIP), l'ADAQ4224 combine les blocs courants de traitement de signal nécessaires dans une solution d'acquisition de données dans un format compact, de 14 mm × 9 mm, pas de 0,8 mm, boîtier 178-balles CSP_BGA. L'ADAQ4224 intègre les éléments suivants :
- Un amplificateur d'instrumentation à gain programmable (PGIA) à faible bruit et large bande passante.
- Un filtre anti-aliasing de second ordre.
- Un pilote d'ADC à faible bruit, faible distorsion et haute bande passante.
- Un convertisseur analogique-numérique (ADC) à registre d'approximation successive (SAR) de 24 bits et 2 MSPS à haute précision.
- Un capteur de température électriquement isolé, compatible I2C, avec une excellente précision de ±1°C maximum.
- Un régulateur LDO (faible chute de tension) 1,8 V.
- Passifs critiques de performance.
L'ADAQ4224 intègre les composants passifs critiques avec des caractéristiques de correspondance et de dérive supérieures en utilisant la technologie iPassive® d'Analog Devices, Inc., pour minimiser les sources d'erreur dépendantes de la température et offrir une performance optimisée. L'intégration des condensateurs de découplage d'alimentation et de référence critiques réduit la sensibilité à la disposition des cartes au niveau du système. La réduction de l'empreinte de la solution permet d'ajouter plus de fonctions au sein du système et donc d'obtenir des instruments de plus petit format sans compromettre la performance. L'intégration du système résout de nombreux défis de conception tandis que le μModule offre toujours la flexibilité d'un PGIA configurable pour permettre des ajustements de gain ou d'atténuation, ainsi que la prise en charge de l'acquisition des signaux à terminaison simple et différentiels. La rapide stabilisation de l'étage de commande PGIA et ADC et l'absence de latence de l'ADC SAR offrent une solution unique pour les architectures de chaînes de signaux multiplexées à nombre élevé de canaux et les applications de boucles de contrôle. Les fonctionnalités numériques incluent l'interface périphérique série Flexi-SPI (SPI), qui permet l'accès aux données via plusieurs modes SPI ainsi que la correction d'offset, l'ajustement de gain et l'égalisation, et réduisent le fardeau sur le processeur hôte. Une large fenêtre d'horloge de données, plusieurs voies SDO, et un horloge de données DDR optionnel réduisent la fréquence de l'horloge série tout en fonctionnant à pleine vitesse de 2 MSPS et facilitent l'isolation de la solution DAQ, ce qui réduit la dissipation de puissance et les EMI. Les modes d'horloge Echo et d'horloge hôte de l'ADAQ4224 relâchent les exigences de synchronisation et simplifient l'utilisation des isolateurs numériques. L'interface utilisateur série du Flexi-SPI, du contrôle de gain PGIA et du capteur de température compatible I2C est compatible avec la logique de 1.2 V à 1.8 V utilisant une alimentation VIO séparée. Le fonctionnement de l'ADAQ4224 est spécifié de −40°C à +105°C.
Caractéristiques clés et avantages
- Haute performance
- Débit : 2 MSPS, sans latence
- INL : ±1 ppm maximum de −40 °C à 105 °C
- Plage dynamique totale du système: 128 dB typique
- SNR : 106,5 dBFS typique, THD : −122 dB typique
- Dérive de l'erreur d'offset : +4,1 μV/°C maximum
- Dérive d'erreur de gain : +1,50 ppm/°C maximum
- Les fonctionnalités de facilité d'utilisation réduisent la complexité du système
- Filtre anti-repliement de deuxième ordre, 270 kHz
- Options de gain High-Z PGIA : 1/3, 5/9, 20/9, 20/3
- Tension de référence externe flexible : 4,096 V ou 5 V
- Tensions d'entrée différentielles, ±REFIN/Gain : ±15 V, ±9 V, ±2,25 V, ±0,75 V
- Large plage de tensions en mode commun d'entrée : −8 V à +10 V
- Courant de polarisation d'entrée faible : ±20 pA typique
- La solution haute densité réduit l'encombrement du système
- 14 mm × 9 mm, pas de 0,8 mm, 178-ball CSP BGA
- Réduction de l'empreinte de 4× par rapport à une solution discrète équivalente
- Référence tampon intégrée avec génération interne de VCM
- Dissipation de puissance totale : 446 mW typique à 2 MSPS
- Capteur de température compatible I2C de 1,8 V électriquement isolé
- Interface numérique Flexi-SPI
- 1, 2 ou 4 voies SDO permettent un SCK plus lent
- Le mode d'horloge écho simplifie l'utilisation de l'isolateur numérique
- Compatible avec les logiques de 1,2 V à 1,8 V
- Interface de contrôle du gain PGIA (A0, A1)
- Résolution étendue de l'échantillon à 30 bits
- Bits de dépassement et de synchronisation
Applications
- Équipement de test automatique
- Automatisation des machines
- Contrôles de processus
- Instrumentation médicale et industrielle
- Boucles de contrôle numériques
Carte d'évaluation
Le ADAQ4224 peut être évalué avec le EV-ISO-4224-FMCZ ou le EVAL-ADAQ4224-FMCZ.
Diagrammes de blocs et tableaux
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