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- NS可配置組態(tài)傳感器AFE提供突破性設計變革
- 來源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2011/1/30
美國國家半導體公司(National Semiconductor Corp., NS)宣布推出兩款可配置組態(tài)的傳感器模擬前端集成電路 LMP90100, LMP91000 ，系統(tǒng)設計工程師只要采用這兩款可配置組態(tài)的傳感器模擬前端集成電路，就可利用 WEBENCH 傳感器模擬前端電路設計工具(WEBENCH Sensor AFE Designer)來設計傳感器訊號路徑。
換言之，工程師可以利用這套工具挑選傳感器，進行設計，配置解決方案，以及下載配置參數(shù)到傳感器模擬前端電路。 NS 表示，目前進行典型的傳感器系統(tǒng)設計可能需要數(shù)塊電路板和多至25個組件，但采用美國國家半導體的創(chuàng)新技術(shù)只需要一顆芯片便已足夠；以前需要幾星期甚或數(shù)個月才可完成一款傳感器系統(tǒng)的設計，但現(xiàn)在只要采用美國國家半導體的新產(chǎn)品和設計工具，只需幾分鐘就可完成設計。
這兩款芯片產(chǎn)品各有特點，包括可程序設定的電流來源、自選參考電壓以及可調(diào)節(jié)取樣率，分別適用于不同的傳感器系統(tǒng)。LMP91000芯片是業(yè)界首款可全面配置組態(tài)的低功耗恒電位儀，可為傳感器與模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)間的訊號路徑提供高整合的全面性解決方案。LMP90100芯片則是業(yè)界首款可真正連續(xù)進行背景校正及診斷的24位、多信道、低功耗傳感器模擬前端電路，最適用于高效能的發(fā)送器及轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)。
LMP90100芯片是首款可真正連續(xù)進行背景校正及診斷的24位、多信道、低功耗傳感器模擬前端電路，最適用于高效能的發(fā)送器及轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)。 美國國家半導體這項已注冊專利的連續(xù)背景校正技術(shù)可以有效消除隨著時間及溫度轉(zhuǎn)變而出現(xiàn)的漂移與增益誤差，而且確定在測量偏移及增益誤差時不會干擾被測量的訊號。
LMP90100除了內(nèi)建24位的 sigma-delta 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器之外，還采用靈活的輸入（多任務器）配置組態(tài)，因此可支持以任何比例組成的差動或單端輸入。 每一個傳感器的訊號增益（包括1、2、4、8、16、32、64和128）、取樣率及診斷參數(shù)都可透過程序加以設定，而且這款芯片還可提供兩條大小一致的驅(qū)動電流驅(qū)動傳感器。LMP90100芯片的耗電平均值不超過0.7mA，而且保證耗電量在攝氏 -40 度至125 度的溫度范圍內(nèi)可以保持不變，使這款芯片最適用于溫度訊號發(fā)送器或 4mA 至 20mA的系統(tǒng)。
LMP91000芯片是首款可全面配置組態(tài)的低功耗恒電位儀，可為傳感器與模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器間的訊號路徑提供高整合的全面性解決方案。這款可配置組態(tài)模擬前端電路最適用于感測化學物質(zhì)及氣體的微功率傳感器，例如三電極單氣體傳感器及雙端含氧傳感器。 由于恒電位儀的電流大小與測量氣體的含量成正比，因此LMP91000芯片會首先測量恒電位儀的電流，然后透過轉(zhuǎn)換阻抗放大器提供與此電流成正比的輸出電壓，以推算氣體含量。 轉(zhuǎn)換阻抗增益則可由使用者透過I2C兼容接口自行設定，因此LMP91000芯片對含量介于0.5nA/ppm與9.5nA/ppm之間的有毒氣體可以作出靈敏的反應。
LMP91000的功耗極低，因此最適用于以電池供電的系統(tǒng)以及4mA至20mA的發(fā)送器系統(tǒng)。 這款芯片的恒電位儀電壓和輸出都可根據(jù)工程師的設計需求而自行設定。 工程師可以利用這兩個自行設定的參數(shù)開發(fā)可探測多種不同氣體及測定其含量的傳感器，并確保探測儀的總功耗低至平均值10uA。 工程師也可透過I2C接口驗證傳感器的效能，而內(nèi)建的溫度傳感器更可提供另一輸出以監(jiān)控溫度。LMP91000芯片適用于2.7V與5.5V之間的電壓范圍。
美國國家半導體的 WEBENCH 傳感器模擬前端電路設計工具適用于多種不同的技術(shù)標準，可支持幾百款感測溫度、壓力和化學物質(zhì)的傳感器，其中包括Omega Engineering, Inc.、Honeywell Sensing & Control、Tempco Electric Heater Corp. 和All Sensors Corp. 等公司的產(chǎn)品。
LMP90100芯片采用28接腳的TSSOP封裝。LMP91000芯片則采用14接腳的LLP封裝。美國國家半導體目前正特別為更高速度和更高效能的傳感器系統(tǒng)開發(fā)多款新一代的傳感器模擬前端電路，該公司也計劃進軍醫(yī)療設備等產(chǎn)品市場，預計這些新產(chǎn)品將于新的一年推出。
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