Прецизионные сигма-дельта АЦП Texas Instruments (материалы вебинара)

3 апреля 2019

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 компонен ...читать далее

Товары
Наименование
ADS127L01IPBSR (TI)
ADS127L01IPBS (TI)
ADS131E04IPAG (TI)
ADS131E04IPAGR (TI)
ADS122U04IPWR (TI)
ADS122U04IPW (TI)
ADS1262IPWR (TI)
ADS1262IPW (TI)
ADS124S08IRHBT (TI)
REF5050AIDR (TI)