作者:Jeff Watson 和 Maithil Pachchigar 簡介 越來越多的應用要求數據采集系統必須在極高環境溫度下可靠地工作,例如井下油氣鉆探、航空和汽車應用等。雖然這些行業的最終應用不盡相同,但某些信號調理需求卻是共同的。這些系統的主要部分要求對多個傳感器進行精確數據采集,或者要求高采樣速率。此外,很多這樣的應用都有很嚴格的功率預算,因為它們采用電池供電,或者無法耐受自身電子元件發熱導致的額外升溫。因此,需要用到可以在溫度范圍內保持高精度,并且可以輕松用于各種場景的低功耗模數轉換器 (ADC) 信號鏈。這類信號鏈見圖1;該圖描繪了一個井下鉆探儀器。 雖然額定溫度為175°C的商用IC數量依然較少,但近年來這一數量正在增加,尤其是諸如信號調理和數據轉換等核心功能。這便促使電子工程師快速可靠地設計用于高溫應用的產品,并完成過去無法實現的性能。雖然很多這類IC在溫度范圍內具有良好的特性化,但也僅限于該器件的功能。顯然,這些元件缺少電路級信息,使其無法在現實系統中實現最佳性能。 本文中,我們提供了一個新的高溫數據采集參考設計,該設計在室溫至175°C溫度范圍內進行特征化。該電路旨在提供一個完整的數據采集電路構建塊,可獲取模擬傳感器輸入、對其進行調理,并將其特征化為SPI串行數據流。該設計功能非常豐富,可用作單通道應用,也可擴展為多通道同步采樣應用。由于認識到低功耗的重要性,該ADC的功耗與采樣速率成線性比例關系。該ADC還可由基準電壓源直接供電,無需額外的電源軌,從而不存在功率轉換相關的低效率。這款參考設計是現成的,可方便設計人員進行測試,包含全部原理圖、物料清單、PCB布局圖和測試軟件。 下載全文: |