16-битный сигма-дельта АЦП MS5192T производства Ruimeng

28 августа

Константин Кузьминов (г. Заполярный)

АЦП MS5192T с разрядностью 16 бит и сигма-дельта преобразованием производства китайской компании Ruimeng является полным аналогом известного АЦП xx7792, но имеет иные значения шума и энергопотребления в некоторых режимах.

Измерительным приборам, системам промышленной автоматизации, автомобильным, бытовым и медицинским электронным устройствам необходимы АЦП (аналого-цифровые преобразователи) для преобразования сигналов от аналоговых датчиков в цифровой код. В последние годы изменения на рынке привели к появлению множества предложений от азиатских производителей, в числе которых – как дискретные полупроводники, так и компоненты высокой степени интеграции, в частности, аналого-цифровые преобразователи. Благодаря наличию среди азиатской продукции практически полных аналогов компонентов именитых западных и европейских брендов, совместимость с xx7792 позволяет использовать существующие проекты без изменений. Например, китайская компания Ruimeng Technology выпускает АЦП MS5192T с разрядностью 16 бит и сигма-дельта преобразованием (блок-схема показана на рисунке 1). Этот преобразователь является полностью совместимым, в том числе по выводам, с известным АЦП xx7792. Цифровой интерфейс SPI, системы управления и калибровки, кодирование выходных данных и регистры у обоих АЦП также идентичны и позволяют использовать Ruimeng без изменения программного обеспечения управляющего микроконтроллера.

MS5192T обладает тремя дифференциальными входами для аналоговых сигналов. Входы имеют два режима работы, возможность буферизации и дополнительного усиления инструментальным усилителем (PGA) с программируемым коэффициентом усиления (КУ) и ультранизким собственным шумом. Стоит отметить, что значение шума у MS5192T в большинстве случаев меньше, чем у xx7792. В таблице 1 указаны его значения при использовании внутреннего/внешнего источника опорного напряжения (ИОН).

Таблица 1. Шум RMS (мкВ) MS5192T и xx7792 для некоторых частот выборки и коэффициентов усиления

Особенности и возможности аналоговых входов (идентичны xx7792):

• буферизация сигнала ( автоматическое включение при КУ > 2);
• два режима работы: биполярный относительно отрицательного входа AIN- и однополярный;
• допустимые диапазоны дифференциального напряжения входного сигнала: ±V_REF/КУ

Рис. 1. Блок-схема MS5192T

Для эффективной работы с внешними датчиками АЦП MS5192T имеет ряд полезных функций, аналогичных xx7792:

• контроль входных цепей с помощью источников тока (Burnout, 100 нА);
• два источника тока для возбуждения датчиков или для резистивного моста с возможностью выбора значения тока: 0,01/0,21/1 мА;
• смещение входов AIN- на половинное значение питающего напряжения AVDD/2 с помощью интегрированного генератора напряжения смещения, что позволяет эффективно работать с термопарами. Генератор повышает потребление АЦП;
• в качестве ИОН может использоваться внешний источник (вместо входа AIN3) или встроенный 1,17 В ±0,01%. Его температурный дрейф у MS5192T несколько больше, чем у xx7792: 10 ppm/°C против 4 ppm/°C, при этом максимальные значения одинаковы: 15 ppm/°C.

Как уже говорилось выше, корпус MS5192T полностью идентичен xx7792 по расположению (рисунок 2) и назначению выводов (таблица 2).

Рис. 2. Корпус MS5192T

Таблица 2. Назначение выводов MS5192T

В отличие от версии АЦП MS5193T с разрядностью 24 бита, у которого эффективное разрешение при различных условиях варьируется в диапазоне 18…22,7 бит, MS5192T имеет всегда одно и то же значение 16 бит и по ряду параметров отличается от xx7792: у последнего при частоте преобразования 470 Гц и КУ, равном 128, эффективная разрядность равна 15,5 бит.

В таблице 3 приведено сравнение основных технических характеристик АЦП MS5192T и xx7792. Можно заметить, что версия от Ruimeng по ряду параметров имеет лучшие значения.

Таблица 3. Сравнение характеристик АЦП MS5192T компании Ruimeng и аналогичной xx7792

АЦП MS5192T производства компании Ruimeng не только полностью соответствует xx7792 по форм-фактору, выводу, интерфейсу и алгоритму управления, но и по некоторым параметрам демонстрирует лучшие характеристики. Преобразователь MS5192T выпускается уже несколько лет и применяется в различных проектах. Полная совместимость с MS5193T (xx7793) позволяет использовать этот АЦП в приложениях, где высокая разрядность не требуется, и может повлиять на общую стоимость решения.

Дополнительную информацию по вопросам поставок АЦП компании Ruimeng можно получить в КОМПЭЛ.