Jste zde

16bitový DAS s ADC, DAC, PGA, REF, OA, SPDT, MUX, RTC, UPIO, FLL a SPI v jednom TQFN

Jan Robenek, 30. Srpen 2009 - 0:00

„Proč používat hromady diskrétních součástek, když je můžeme všechny integrovat na jediný čip“ řekli si v Maximu a vyvinuli vskutku bohatě vybavený systém MAX11359A, určený (nejen) pro 16bitový sběr dat.

Před časem jsme na hw.cz představili 18 a 16bitový SoC pro rychlý sběr dat od TI. Integrováním většího počtu nezbytných, ale jinak zcela samostatných obvodů na jediný čip si totiž dokážeme ušetřit nejednu starost. Popisem multifunkčního čipu MAX11359A od Maximu budeme v tomto trendu pokračovat. Protože zde ale nedosáhneme na vzorkovací rychlost 1 MSPS, musíme toto omezení vyvážit jiným způsobem – třeba vhodně zvolenou výbavou, která bude, bez nadsázky, bohatá (k celkové spokojenosti už chybí jen možnost použít blok PWM k řízení integrovaného vodotrysku...).

Blokový diagram MAX11359A

MAX11359A, 16-Bit Data-Acquisition System with ADC, DAC, UPIOs, RTC, Voltage Monitors, and Temp Sensor, vytváří univerzální systém sběru dat DAS (Data Acquisition System), založený na 16bitovém A / D převodníku typu sigma – delta a systémové podpoře spolupracujících mikroprocesorových obvodů. Součástka v sobě spojuje ADC, DAC, operační zesilovače, digitální filtr typu dolní propust, volitelnou vnitřní referenci, teplotní senzory, analogové spínače, 32 kHz oscilátor, hodiny reálného času RTC s alarmem, hodinový výstup s vysokým kmitočtem (FLL, high-frequency-locked loop), čtyři uživatelsky programovatelné vstupy / výstupy, generátor přerušení nebo také napěťové monitorovací obvody (1.8 V a 2.7 V) – to vše na jediném čipu TQFN se 40 vývody a komerčním (0 °C až +70 °C) nebo také rozšířeným (-40 °C až +85 °C) teplotním rozsahem.

Hodinový výstup s FLL

V blokovém schématu obvodu MAX11359A dále najdeme duální rozdílové multiplexery (10 : 1), pracující se signálovými úrovněmi od 0 až do AVdd. Integrovaný zesilovač PGA s nastavitelným zesílením 1x až 8x (Programmable Gain Amplifier) zase vhodně využijeme při měření signálů s nižšími úrovněmi. Nechybí ani DAC se dvěma univerzálně použitelnými operačními zesilovači.

Příklad zapojení optického reflektometru se dvěma LED a jednou fotodiodou

Sériové rozhraní, používané např. pro spouštění, konfiguraci nebo kontrolu stavu jednotlivých funkčních bloků, vykazuje kompatibilitu s SPI™ / QSPI™ nebo MICROWIRE™. Bohatě vybavený čip pracuje s jednoduchým napájením +1.8 V až +3.6 V. Během normálního provozu přes něj proteče jen 1.4 mA a ve spánkovém režimu ještě méně (6.1 μA).

Možnost akustické signalizace

Základní vlastnosti MAX11359A:

Jednoduché napájení +1.8 V až +3.6 V
Multikanálový, 16bitový ADC (Sigma – Delta)
- Nastavitelné vzorkování 10 sps až 512 sps
- Kalibrace vlastního i systémového offsetu a zesílení
- PGA se ziskem 1, 2, 4 nebo 8
- Unipolární nebo bipolární mód
- Rozdílový multiplexer s 10 vstupy
10bitový DAC
Operační zesilovače bez vnitřního propojení
Duální analogové spínače (SPDT)
Volitelná reference
- 1.251 V, 1.996 V nebo 2.422 V
Vestavěná nábojová pumpa
Systémová podpora
- Real-Time Clock a Alarm Register
- Vnitřní / vnější teplotní senzor
- Integrovaný oscilátor s hodinovým výstupem
- Uživatelsky programovatelné I / O a generátor přerušení
- Monitorování Vdd
4drátové sériové rozhraní (SPI / QSPI / MICROWIRE)
40pinové pouzdro TQFN (6 mm x 6 mm x 0.8 mm)