National Semiconductor представляет новое решение для сенсорных систем

Компания National Semiconductor Corp. анонсировала две конфигурируемые интегральные схемы (ИС) сопряжения аналоговых интерфейсов (Analog Front-End, AFE) датчиков с уникальной технологией, которые в сочетании с новыми инструментальными средствами позволяют значительно ускорить процесс разработки сигнального тракта для различных датчиков ведущих мировых производителей.

Применение этих конфигурируемых микросхем и программной среды WEBENCH Sensor AFE Designer позволяет разработчику выбрать необходимый датчик, спроектировать и настроить схему решения и загрузить конфигурационные данные в AFE датчика. Типовая система датчиков, которая сегодня требует нескольких плат и до 25 компонентов, может быть выполнена с использованием всего одной интегральной схемы от National Semiconductor.

Являясь первыми в семействе, каждое из двух конфигурируемых устройств сопряжения аналоговых интерфейсов датчиков ориентировано на применение в определенных сенсорных приложениях и характеризуется такими особенностями, как программируемые источники тока, источник опорного напряжения и регулируемая частота выборок.

LMP90100 — первый в отрасли многоканальный, маломощный, 24-разрядный интерфейс датчика (AFE) с полнофункциональным режимом непрерывной фоновой калибровки и диагностики для высокопроизводительных приложений передачи и преобразования данных. Запатентованная National Semiconductor технология непрерывной фоновой калибровки эффективно исправляет ошибки дрейфа и изменения коэффициента усиления во времени и при изменении температуры. Исправление ошибок дрейфа и усиления не оказывает влияния на измеряемый сигнал. LMP90100 оснащен 24-разрядным сигма-дельта АЦП с гибкой конфигурацией входа (мультиплексор), что обеспечивает работу интерфейса с любой комбинацией дифференциальных или однополярных входных сигналов. Коэффициент усиления (1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 и 128), частота выборок и функции диагностики программируются независимо для каждого датчика. Помимо этого в устройстве доступны два согласованных источника тока для управления датчиками. LMP90100 в среднем потребляет менее 0,7 мА, рабочий температурный диапазон устройства — –40… +125 ° С, так что этот AFE подходит для применения в датчиках температуры и приложений с интерфейсом «токовая петля» 4–20 мА.

LMP91000 — первый в отрасли полностью конфигурируемый, маломощный потенциостат, обеспечивающий завершенный интегрированный тракт прохождения сигнала между датчиком и аналого-цифровым преобразователем (АЦП). Этот программируемый AFE ориентирован для использования в микромощных сенсорных приложениях, таких как трехэлектродные одногазовые датчики и двухтерминальные датчики кислорода. LMP91000 измеряет силу тока в потенциостате, которая пропорциональна концентрации газа. Устройство генерирует выходное напряжение, пропорциональное току ячейки, при помощи трансимпедансного усилителя, коэффициент усиления которого программируется пользователем посредством I²C -совместимого интерфейса, что обеспечивает LMP91000 чувствительность к концентрации токсичных газов в диапазоне от 0,5 до 9,5 нА/ppm. Сверхнизкое энергопотребление позволяет применять LMP91000 в устройствах с питанием от батареи, а также в передатчиках с интерфейсом «токовая петля» 4–20 мА. Напряжение и коэффициент усиления ячейки устанавливаются пользователем при помощи интегрированной функции программирования.

Все эти возможности позволяют реализовать устройство, поддерживающее широкую номенклатуру газов и большой диапазон концентраций газов с общим энергопотреблением менее 10 мкА. Интерфейс I²C дает возможность менять рабочие характеристики датчика, а интегрированный датчик температуры обеспечивает дополнительный выход для мониторинга температуры. Диапазон напряжения питания LMP91000 составляет от 2,7 до 5,5 В.