Jste zde

National Semiconductor a zlom ve vývoji snímacích systémů

Jan Robenek, 15. Únor 2011 - 0:00

National Semiconductor představuje dvě nové struktury typu AFE, vhodně podporující nejrůznější snímače i čidla. 24bitový převod s nepřetržitou kalibrací, běžící na pozadí, nebo citlivé vyhodnocení přítomnosti toxických plynů – již od 0,5 nA/ppm? S obvody LMP90100 a LMP91000 není problém! Kromě toho je k dispozici i propracovaná softwarová podpora vývojového procesu.

Čím je a co umí LMP90100:

Integrovaný obvod společnosti National Semiconductor s názvem

LMP90100,
Sensor AFE System: Multi-Channel, Low Power 24-Bit Sensor AFE with True Continuous Background Calibration,

vytváří první multikanálovou, nízkopříkonovou 24bitovou jednotku AFE, vyvinutou s ohledem na senzory a snímače s poctivou a nepřerušovanou kalibrací, běžící na pozadí, včetně vlastní diagnostiky. Chráněná technologie nepřetržité kalibrace na pozadí efektivně odstraní chyby offsetu či zesílení, umocněné časem a zejména teplotou. Chybu offsetu i zesílení přitom stanovujeme bez nežádoucího ovlivnění (narušení) měřeného signálu.

Jádro obvodu LMP90100 tvoří 24bitový A/D převodník typu sigma – delta s možností flexibilní konfigurace vstupů (mux), zohledňující prakticky jakoukoli kombinaci rozdílových nebo také single – ended vstupů. Signálové zesílení (1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 a 128), vzorkovací rychlost i samotnou diagnostiku lze naprogramovat pro každé z čidel, přičemž zde nechybí ani dva sladěné proudové budiče v podobě analogových výstupů IB1 a IB2. AFE LMP90100 v průměru spotřebuje méně než 0,7 mA, přičemž odpovídající činnost výrobce zaručuje v celém teplotním rozsahu od -40 °C až do +125 °C, takže se bude vhodně vyjímat ve vysílačích teploty nebo aplikacích, vystavěných na proudové smyčce 4 mA až 20 mA.

Čím je a co umí LMP91000:

Polovodičová struktura společnosti National Semiconductor s názvem

LMP91000,
Sensor AFE System: Configurable AFE Potentiostat for Low-Power Chemical Sensing Applications

je prvním, plně konfigurovatelným a zároveň nízkopříkonovým potenciostatem (Potentiostat), který zajistí ucelené a zejména integrované řešení signálové trasy mezi snímačem a jeho A/D převodníkem. Programovatelná jednotka AFE byla vyvinuta s přihlédnutím k aplikacím chemických mikro – detektorů (elektrochemických článků), například tří – vývodových čidel určitého plynu nebo dvou – vývodových senzorů (kyslík). Obvod LMP91000 měří velikost protékajícího proudu, která bude následně úměrná koncentraci plynu. Za výrazného přispění transimpedančního zesilovače pak dochází ke generování výstupního napětí, které logicky musí odpovídat velikosti proudu, tekoucího daným článkem. Transimpedanční zisk zde budeme uživatelsky konfigurovat prostřednictvím rozhraní, kompatibilního s I2C, takže s LMP91000 podpoříme

citlivost vůči toxickým plynům v rozsahu 0,5 nA/ppm až 9,5 nA/ppm.

Mimořádně nízká vlastní spotřeba nahrává bateriovým zdrojům napájení nebo také zapojením s proudovou smyčkou 4 mA až 20 mA. Celou řadu plynů včetně detekce jejich koncentrací lze podpořit s průměrnou proudovou spotřebou pouhých 10 µA. Přídavný výstup monitorování teploty zajišťuje zapracované teplotní čidlo. LMP91000 pracuje s napájecím napětím 2,7 V až 5,25 V.