Jste zde

Inteligentní vícefázová měření se strukturami Microchip

Jan Robenek, 29. Červenec 2011 - 0:00

Microchip představuje 6kanálové provedení AFE MCP3903 s 16 / 24bitovými ADC, vestavěnými PGA, napěťovou referencí nebo také kompenzací fázového zpoždění.

Společnost Microchip představuje světu svůj první samostatně stojící šestikanálový analogový front end (AFE) s vysokou mírou přesnosti, určený pro 3fázová měření v energetice. Integrovaný obvod s 28vývody v pouzdru typu SSOP a firemním označením

MCP3903,
Six Channel Delta Sigma A/D Converter,

nabídne celkem šest A/D převodníků (ADC) typu Delta-Sigma s rozlišením na 16 / 24 bitů, resp. související parametry SINAD (Signal-to-Noise and Distortion) 91 dB a THD (Total Harmonic Distortion, až do 35té harmonické) -100 dBc. Mezi další zapracované prvky zde pak řadíme zesilovače s nastavitelným ziskem PGA (Programmable Gain Amplifier), napěťovou referenci s malým driftem nebo kompenzaci fázového zpoždění. Základní oblastí nasazení se logicky stávají elektroměry a měření výkonů, vybavení přenosných přístrojů, lékařská elektronika i další odvětví, vyžadující monitorování veličin.

Vládní nařízení spolu s moderními trendy v oblasti „inteligentních“ měřidel či pokročilými infrastrukturami zásadním způsobem navýšily poptávku po produktech, které by zajistily přesná měření ve vícefázových systémech a pokud možno zároveň zjednodušily celé obvodové řešení. Šestikanálová struktura AFE MCP3903 takovým požadavkům vychází vstříc, protože vedle precizního souběžného vzorkování všech vstupů se na svém čipu neomezuje pouze na samotný A/D převod. K obvodu lze připojit celou řadu napěťových či proudových senzorů, včetně bočníků, proudových transformátorů, Rogowského cívek nebo čidel, založených na Hallově jevu. O komunikaci s číslicovým světem se pak stará vysokorychlostní (10 MHz) sériové rozhraní, kompatibilní s SPI.

Z čistě matematického hlediska zaplatíme za jeden obvod při odběru 10 000 ks sympatickou částku $3.14 (bez dalšího periodického rozvoje). Pouzdro typu SSOP má celkem 28 vývodů.

Základní vlastnosti MCP3903:

Šest synchronně vzorkujících A/D převodníků Delta-Sigma s rozlišením na 16 / 24 bitů a chráněnou multibitovou architekturou
SINAD (Signal-to-Noise and Distortion) 91 dB, THD (Total Harmonic Distortion, až do 35té harmonické) -100 dBc, SFDR (Spurious-free Dynamic Range) 102 dB pro každý kanál
Programovatelná rychlost až do 64 ksps
Režim shutdown s mimořádně nízkou spotřebou <2 μA
Přeslech mezi kterýmikoli dvěma kanály -115 dB
Vestavěná napěťová reference s malým driftem, 5 ppm/°C
Rozdílové vstupní piny pro napěťovou referenci
PGA s vysokým ziskem pro každý kanál, až 32 V/V
Kompenzace fázového zpoždění pro každou dvojici kanálů, časové rozlišení na 1 μs
Vysokorychlostní (10 MHz) sériové rozhraní, kompatibilní s SPI
Nezávislé napájení analogové / číslicové části, 4,5 V – 5,5 V AVDD, 2,7 V – 3,6 V DVDD
28vývodové pouzdro typu SSOP
Posílený teplotní rozsah -40 °C až +125 °C