Прецизионные сигма-дельта АЦП Texas Instruments (материалы вебинара)

3 апреля

Texas Instrumentsвебинаринтегральные микросхемыАЦП/ЦАП

Мероприятие прошло 17.04.2019

Программа

показатьсвернуть
Аналого-цифровой преобразователь – ключевой элемент аналогового тракта любого измерительного прибора. От его характеристик критически зависит качество измерений. Компанией Texas Instruments накоплен огромный опыт разработки, производства и применения самых современных АЦП.Частицей этого опыта с участниками вебинара поделится один из ведущих разработчиков прецизионных аналого-цифровых сигма-дельта преобразователей Шридар Мор. В ходе вебинара Шридар кратко расскажет, как работает Δ-Σ АЦП, затронет основные проблемы, с которыми сталкиваются разработчики измерительных систем, а также разберет некоторые примеры разработки устройств с применением новейших АЦП Texas Instruments.

Содержание

  • Принципы работы Δ-Σ АЦП;
  • Линейка Δ-Σ АЦП Texas Instruments;
  • Оптимизация схемотехнического решения измерительной системы при помощи высокоинтегрированных АЦП ADS122U04;
  • Разработка прецизионных и точных измерительных систем на основе АЦП ADS1262;
  • Построение измерительных систем на основе резистивных мостовых схем;
  • Интегрированные функции диагностики и мониторинга состояния АЦП на примере ADS124S08.

Общая информация

Начало: 17 апреля 2019 г. в 11:00
Продолжительность: 45 мин.
Форма участия: бесплатно
Язык: дублированный перевод с английского

Докладчик

Горчаков Павел Шридар Мор – менеджер по применению Δ-Σ АЦП компании Texas Instruments.

В TI с 2001 года. В течение 17 лет занимал различные должности: инженер по валидации, инженер по применениям, инженер по продажам, системный инженер. Весь опыт связан с аналогово-цифровыми преобразователями. Сейчас возглавляет системную группу, которая определяет потребности рынка в аналогово-цифровых преобразователях на основе архитектуры SAR и формирует образ решений следующих поколений, которые будут предлагаться на рынке в будущем.

Видео

Вопросы и ответы

В документе TI Improving Resolution of SAR ADC http://www.ti.com/lit/an/sloa249/sloa249.pdf рассказывается о повышении с/ш через оверсэмплинг и полосовую фильтрацию. Это применимо только к SAR или к дельта-сигма и другим типам тоже?
Это относится ко всем типам АЦП. Дельта-Сигма не рассматривались в документе, так как в них встроены фильтры и частота работы модулятора гораздо выше (в 100…1000 раз), чем частота выходных данных и частота входного сигнала. Чем выше частота работы модулятора и ниже частота сигнала, тем лучше соотношение сигнал/шум.
Реальная частота ADS112U04 отличается от номинала, почему не сделали опцию «GPIO, как вход тактирования»?
Этот вопрос достаточно глубокий. Так как Дельта-Сигма АЦП имеют большее количество разрядов, то необходимо более тщательно подходить к дрожанию фазы (джиттеру) и шуму тактового генератора. Если сделать такую опцию, то вам придется очень тщательно выбирать источник тактового сигнала, чтобы получить 21-22 реальных бит. Более подробно можно посмотреть видео тренинга или документацию.
Преимущества продукции TI по сравнению с Analog Devices, которые я сейчас использую?
Это достаточно широкий вопрос. Нужно сравнивать отдельные продукты, но за последние 5 лет TI сильно догнал их в каких-то компонентах. Наше сильное преимущество – техническая поддержка, быстрая доставка образцов (в среднем неделю) и предоставление отладочных плат, а также гибкая ценовая политика. Из последних АЦП рекомендую посмотреть ADS1261 и ADS122C04, а также документ Precision Data Converter Companion Devices Selection Guide (Rev. B)
Есть ли микроконтроллеры с интегрированными Сигма-Дельта АЦП. Можете привести сравнительный обзор?
У нас есть такие продукты в MSP430, но они рассчитаны на счетчики электроэнергии. В них некоторые параметры не специфицируются. Например, MSP430I2040. Лучшие результаты получаются на раздельном АЦП и МК, так как они сделаны по разным технологическим нормам. Это как весы. Либо хороший АЦП (аналоговый тракт), либо хороший МК (с низким потреблением).
Покажите устройства, где выигрышны сигма-дельта АЦП вашего производства.
Многое зависит от приложения, но я рекомендую посмотреть наши последние АЦП ADS1261, ADS122C04. Они очень выигрышны с точки зрения параметров, потребления и цены для датчиков, сенсоров и ПЛК. Так как продуктов много, то лучше обсуждать более предметную задачу.
Одной из важнейших стадий разработки прецизионного измерительного прибора является разработка методики температурной характеризации изделия. Подскажите, есть ли у TI документы/методики для проведения температурной характеризации? Может, какие-нибудь особые полиномы/методики для характеризации, которые позволили бы ускорить процесс?
Имеется в виду работа с термопарой или терморезистором, чтобы сделать линейную характеристику? У нас есть несколько референс-дизайнов, например, RTD Temperature Transmitter for 2-wire, 4 to 20-mA Current Loop Systems или Isolated Loop Powered Thermocouple Transmitter Reference Design,  Thermocouple AFE Using RTD or Integrated Temperature Sensor for Cold Junction Compensation (CJC). Также есть техническая литература .
Как максимально снизить энергопотребление АЦП без изменения количества выборок в секунду?
Самый оптимальный вариант – посмотреть в сторону наших новых АЦП с меньшим током потребления. Этот вопрос можно более предметно обсудить на примере конкретного АЦП. В основном самой потребляемой частью является источник опорного напряжения. Если это Дельта-Сигма АЦП, то возможно стоит посмотреть конфигурацию модулятора, дециматора и фильтров.
Собираетесь ли вы расширять модельный ряд АЦП до АЦП со встроенным гальваническим барьером? Когда будут доступны такие модели?
Надеемся, что такие устройства появятся в 2020 году, если испытания пройдут хорошо.
Обычно Дельта-Сигма АЦП решают проблемы преобразования аналогового сигнала в цифровой путем фильтрации в низкочастотной области. Существуют ли у TI решения, позволяющие реализовать фильтрацию в определенной полосе? Или реализовать Преобразование Гилберта на основе Дельта-Сигма технологии? Как в таких устройствах решается проблема устойчивости на порядках выше второго?
У TI есть АЦП, в которых могут использоваться фильтры различных типов. В зависимости от АЦП они могут быть режекторными (SINC, FIR или другие типы фильтров). У нас есть возможность реализации преобразования Гилберта или алгоритма Лобе, например в микросхеме MSP430FR6047. Мы можем обсудить этот вопрос более глубоко, если Вы сможете предоставить больше информации о Вашем приложении. Также Вы можете ознакомиться с документом Digital Filter Types in Delta-Sigma ADCs
Опишите пожалуйста методы коррекции нелинейности, используемые в АЦП TI.
Нелинейность появляется вследствие рассогласования внутренних компонентов АЦП и коррекция этих рассогласований по различным параметрам является сложной задачей. TI добивается минимизации этих рассогласований при помощи своих запатентованных технологий, позволяющих делать компоненты с минимальным дрейфом, а также качественно корпусировать изделия. В результате большинство прецизионных устройств имеют характеристики нелинейности <1LSB. Коррекция таких низких дробных значений внутри устройства уже затруднительна, поскольку значение на выходе должно быть целым. Поэтому дополнительная коррекция не делается. Короче говоря, TI концентрируется на создании качественных компонентов АЦП и сохранении нелинейностей <1LSB. Различные алгоритмы коррекции тут не помогут, поскольку на параметры влияют внешние факторы, например температура.
Рекомендации при разработке печатных плат для АЦП.
Пожалуйста ознакомьтесь с документом по ссылке

Дополнительные материалы

•••

Наши информационные каналы

О компании Texas Instruments

В середине 2001 г. компании Texas Instruments и КОМПЭЛ заключили официальное дистрибьюторское соглашение, которое явилось результатом длительной и успешной работы КОМПЭЛ в качестве официального дистрибьютора фирмы Burr-Brown. (Как известно, Burr-Brown вошла в состав TI так же, как и компании Unitrode, Power Trend и Klixon). С этого времени компания КОМПЭЛ получила доступ к поставке всей номенклатуры производимых компанией TI компонентов, технологий и отладочных средств, а также ...читать далее

Товары
Наименование
ADS127L01IPBSR (TI)
ADS127L01IPBS (TI)
ADS131E04IPAG (TI)
ADS131E04IPAGR (TI)
ADS122U04IPW (TI)
ADS122U04IPWR (TI)
ADS1262IPW (TI)
ADS1262IPWR (TI)
ADS124S08IRHBT (TI)
REF5050AIDGKT (TI)