國(guó)產(chǎn)瑞盟數(shù)模轉(zhuǎn)換器MS5192T/MS5193T，低功耗低噪聲三通道差分輸入的16位/24位

趙妍和

MS5192T/MS5193T是一款低功耗、低噪聲、三通道差分輸入的16位/24位Σ-Δ模數(shù)轉(zhuǎn)換器，專為工業(yè)精密測(cè)溫、儀器儀表測(cè)量及過(guò)程溫控等應(yīng)用提供高精度解決方案。

對(duì)標(biāo)國(guó)際知名廠商，瑞盟MS5192T/MS5193T芯片在功耗、精度、噪聲等方面都有相當(dāng)優(yōu)異的表現(xiàn)。MS5192T/MS5193T電源功耗典型值為380uA，其內(nèi)置輸入緩沖器、儀表放大器，增益和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換速率可通過(guò)軟件設(shè)置。在增益為64、轉(zhuǎn)換速率為4.17Hz時(shí)，均方根（RMS）噪聲可低至25nV。此外，該系列芯片滿量程積分非線性可達(dá)到±15ppm，失調(diào)誤差為±1uV。

與國(guó)內(nèi)同類型產(chǎn)品相比，MS5192T/MS5193T的基準(zhǔn)溫漂性能已經(jīng)達(dá)到國(guó)內(nèi)最佳水準(zhǔn)。由于該系列模數(shù)轉(zhuǎn)換器的工作溫度范圍從-40℃到105℃，溫度跨度高達(dá)145℃。考慮到溫度漂移等參數(shù)對(duì)于誤差的影響，瑞盟在選擇內(nèi)部基準(zhǔn)電壓源時(shí)尤為慎重。瑞盟MS5192T/MS5193T內(nèi)置低溫漂帶隙基準(zhǔn)電壓源，溫漂典型值只有10ppm/℃，最大值也不超過(guò)15ppm/℃。基準(zhǔn)溫漂越小，誤差也越小，ADC的精度也就越高。應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域，例如激光發(fā)生器借助瑞盟Σ-Δ ADC能夠精確控制溫度，以保障激光的亮度和純度。

此外，該系列芯片采用16引腳超薄緊縮小型封裝（TSSOP），封裝引腳間距為0.65mm，具備小尺寸、高集成度等優(yōu)勢(shì)，極大縮小了用戶產(chǎn)品的尺寸空間。

MS5192T/MS5193T主要特征

• 電源電壓范圍：
  2.7V到5.25V
• 支持三通道差分模擬輸入；
• 低溫漂電壓基準(zhǔn)，典型值為10ppm/℃；
• 更新速率：
  4.17Hz~470Hz；
• 均方根（RMS）噪聲：
  在4.17Hz為25nV；
  在16.7Hz為30nV；
• 內(nèi)部/外部參考源寄存器配置可選；
• 時(shí)鐘可選外部時(shí)鐘或內(nèi)部時(shí)鐘；
• 集成 50Hz/60Hz 限波濾波器
• 功耗典型值為380uA；
• 工作溫度范圍：
  -40℃~105℃
• 封裝形式為TSSOP16。
  

MS5192T/MS5193T核心特點(diǎn)

低基準(zhǔn)溫漂。作為測(cè)試結(jié)果的衡量標(biāo)準(zhǔn)，MS5192T/MS5193T內(nèi)置基準(zhǔn)電壓源溫度漂移很小，典型值為10ppm/℃。隨著模數(shù)轉(zhuǎn)換器工作溫度發(fā)生變化，其輸出電壓能夠保持不變，穩(wěn)定性良好。

低噪聲。更新速率從4.17Hz至470Hz可調(diào)，根據(jù)更新速率不同，MS5192T/MS5193T會(huì)采用不同采樣濾波器，優(yōu)化對(duì)量化噪聲和器件噪聲的抑制。

高精度。MS5192T/MS5193T具有良好的線性度，其無(wú)失碼精度為16/24位，積分非線性為±15ppm。將增益設(shè)置為64，更新速率為4.17Hz時(shí)，其均方根（RMS）噪聲為25nV，對(duì)應(yīng)的有效精度分別為16位和21.3位。

低功耗。無(wú)輸入緩沖器時(shí)，電源功耗為110uV（AVDD=3V）；打開輸入緩沖器時(shí)，電源功耗典型值為380uV。芯片還設(shè)有省電模式，該模式下電源功耗僅1uA。

MS5192T/MS5193T典型應(yīng)用

MS5192T/MS5193T廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)溫和精密儀器測(cè)量等領(lǐng)域，可使用在熱電偶、RTD測(cè)量、衡器應(yīng)力檢測(cè)、氣體分析和血液分析、工業(yè)過(guò)程控制（電缸、注塑機(jī)、激光發(fā)生器等溫控）和儀器儀表測(cè)溫、液相和氣相色譜儀、智能發(fā)射機(jī)、6位DVM（數(shù)字電壓表）等低速場(chǎng)景。

以熱電偶測(cè)溫為例，其產(chǎn)生的電壓測(cè)量值與絕對(duì)基準(zhǔn)電壓值有一定的比例關(guān)系。熱電偶信號(hào)經(jīng)過(guò)MS5192T/MS5193T內(nèi)部?jī)x表放大器，微弱的電信號(hào)會(huì)被放大，然后經(jīng)由緩沖器消除外部噪聲影響。外部熱敏電阻用于冷端補(bǔ)償，由片內(nèi)激勵(lì)電流源提供激勵(lì)，偏置電壓生成器提供共模電壓，由此可實(shí)現(xiàn)熱電偶比率式測(cè)量。

MS5192T/MS5193T的模數(shù)轉(zhuǎn)換功能由∑-Δ結(jié)構(gòu)ADC提供，具有很強(qiáng)的抗噪聲干擾能力，同時(shí)又兼具低成本、高分辨率等優(yōu)點(diǎn)，是工業(yè)測(cè)量、過(guò)程控制應(yīng)用的不二之選。