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提高精度和准确度与单芯片电容和阻抗到数字转换器

来源:analog 发布时间:2024-07-30

摘要: 高精度电容和阻抗传感应用传统上需要复杂的离散元件集合,这些元件需要巧妙地组合在一起,以提供整体测量解决方案。从组件选择的角度来看,这不仅耗费时间,而且由于每个应用程序略有不同,它还需要重要的设计验证、评估、优化和鉴定。

高精度电容和阻抗传感应用传统上需要复杂的离散元件集合,这些元件需要巧妙地组合在一起,以提供整体测量解决方案。从组件选择的角度来看,这不仅耗费时间,而且由于每个应用程序略有不同,它还需要重要的设计验证、评估、优化和鉴定。

用新的转换器架构克服设计障碍

通过在单个芯片上集成所有所需功能的优化解决方案,Devices创建了两种新的转换器,为阻抗和电容转换提供系统级解决方案,并提供更高的精度和准确性,同时减小尺寸,设计时间,成本和功耗。当处理小信号时,这种先进的集成水平尤其重要,因为过量的噪声、元件公差和温度漂移会对测量精度产生不利影响。除了提供卓越的性能外,这两种转换器都采用小封装。工业仪器、汽车和生物医学领域的应用可以受益于更高精度的电容测量或简化的阻抗分析,既降低了成本,又没有多芯片分立设计固有的复杂性和设计限制。

将电容式传感器信号转换为高精度数字信号

AD7745 / AD7746 / AD7747电容-数字转换器(CDC)的架构,包括一个专利的前端接口,消除了外部寄生电容的负面影响。这种架构在医疗仪器(用于患者监测和血压测量)、工业仪器(用于压力和液位传感器和智能变送器)以及汽车环境(用于位置和液位传感,以及占用和接近检测)中开辟了高性能应用。

CDC因其高精度、小封装、低功耗、低成本、低温度漂移和低噪音的独特组合而适用于这些应用。AD7745/AD7746/AD7747采用小型16引脚TSSOP封装,每k个售价分别为4.60美元(AD7745/AD7747)和4.95美元(AD7746)。


AD7745具有极高的精度、低噪声和低功耗。

混合信号集成更精确地测量阻抗

新型AD5933 / AD5934阻抗-数字转换器(IDC)将直接数字合成(DDS)、数字转换和DSP集成在单个芯片上。IDC测量的阻抗范围从100欧姆到10兆欧,由片上频率发生器激发,频率高达100千赫。阻抗响应信号由片上ADC采样,其离散傅立叶变换(DFT)由片上DSP处理。DFT算法在每个频率点(对于扫描)返回实(R)和虚(I)数据字,从而实现基于初始校准的相位和幅度阻抗计算。AD5933/AD5934采用小型16引脚SSOP封装,每k个售价分别为4.35美元(AD5934)和6.65美元(AD5933)。


AD5933方框图说明了其单芯片外形中包含的高级集成水平。
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