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物联网传感器网络设备的低功耗解决方案

电子设计 ? 2019-03-15 08:38 ? 次阅读

据估计,物联网每年会产生100多个zettabytes(万亿千兆字节)的数据,而这个数字只会增加。到2020年,平均家庭对这一数字的贡献数据预计将增加五倍。创建数据不需要太多的计算能力,因为可以使用最简单的传感器集线器捕获,数字化和存储数据。能够检测九轴运动的MEMS传感器采用封装,每侧仅测量1或2毫米。这些微型设备和越来越多的传感器构成了当今物联网的核心,使端点能够实时在线捕获,处理和共享数据。

由于预计更多端点可以在有限的电源下运行,从他们的环境中收获的能量,对超低功率运行的需求正在增加。端点可以是更大传感器网络的一部分,但也可能是远程和隔离的。一旦投入使用,它们可能会运行多年而无需维护,包括更换电池

制造商正忙于开发新的解决方案来应对这一设计挑战,使我们能够设想可以收集和传输信息的设备需要任何外部电源。在可穿戴设备的情况下,这可能很快就会包括仅由佩戴者的身体或其活动提供动力的设备。

Energize!

为了说明如何实现这一点,请考虑块如图1所示。在大多数应用中,功率部分可以是各种电源管理器件中的任何一种,但对于超低功耗应用,选择仅限于专门开发的解决方案,以最大限度地提高有限的可用功率,如收获能源。

物联网传感器网络设备的低功耗解决方案

图1:越来越多的集成解决方案现在主要针对主要来自收获能源的应用。

图2中的框图显示了使用ADI公司ADP5090电源管理单元的典型能量收集示例。

物联网传感器网络设备的低功耗解决方案

图2:框图基于ADI公司的ADP5090的能量收集应用。

这是一款集超大功率的超低功耗升压稳压器点跟踪(MPPT)和费用管理功能。 MPPT可配置为光电和热电能源,工作范围为16 W至200 mW。该器件可以从低至380 mV的电源电压开始,仅从80 mV开始工作。它还支持使用可选的原电池,可以自动切换和切换。这款16引脚器件尺寸仅为3 mm×3 mm,体积小巧,功能强大,是许多物联网应用的理想选择。该器件由评估和演示套件ADP5090-2-EVALZ(图3)提供支持,为开发能量收集应用提供了完美的平台。

物联网传感器网络设备的低功耗解决方案

图3:ADP5090-2-EVALZ为评估ADP5090超低功耗升压稳压器提供了完美的平台,该稳压器具有MPPT和ADI公司的充电管理功能。

表格中提供了另一种解决方案凌力尔特公司的LTC3588-1。与其他针对能量收集的PMIC一样,它具有超低静态电流。由于LTC3588设计用于带有交流电的能源,如压电发电机,因此LTC3588集成了低损耗全波桥式整流器和降压稳压器(见图4)。

物联网传感器网络设备的低功耗解决方案

图4:凌力尔特公司的LTC3588-1纳米级能量收集电源的框图。

连接到Vin引脚的外部电容作为储能器,输出电容器构成调节输出的一部分。该器件为降压转换器生成内部驱动轨,从而使输入电容中的电荷能够传输到输出电容。该器件通过开启和关闭降压转换器来工作。当输入电压足够高时,降压转换器启动。当它低于压差电压时,降压转换器被禁用,输出由输出电容保持。该滞后循环在正常操作期间重复,由外部电感器限定。可以使用D0和D1输入设置输出电压至1.8 V,2.5 V,3.3 V或3.6 V.可以使用演示DC1459B-A-ND评估LTC3588-1的所有功能。

如果应用是从太阳能电池运行的无线传感器,那么赛普拉斯半导体的S6AE101A可能是完美的解决方案。这种能量收集PMIC可与线性光源(如太阳能电池)配合使用,并且由于其低启动功率仅需1.2μW,因此能够在低至100 lux的光照条件下工作。还可以包括可选的主电池,以确保在无光条件下操作。图5显示了S6AE101A的框图,显示了主要特性,包括功率门控。

物联网传感器网络设备的低功耗解决方案

图5:S6AE101A能量收集PMIC的框图用于无线传感器节点,来自赛普拉斯半导体公司。

该器件通过将存储的电压与阈值进行比较来运行。只要存储的电压超过阈值,输出电压就会自动启用。一旦存储的电压降至阈值以下,就禁用输出电压。有效时间由总系统功耗决定,因此根据应用,电压源和储能电容器的大小而变化。还必须权衡发电机输送能量的能力,以及充电存储电容所需的时间。可以使用开发套件S6SAE101A00SA1002评估S6AE101A的所有功能。

连接

在我们的示例应用中,主要功能元件之一是RF收发器。由于对超低功耗无线网络的需求增加,针对该应用领域的高度集成解决方案的数量不断增加。最新增加的是Maxim Integrated的MAX7037,它是一款4频段sub-GHz RF收发器,集成了8051微控制器和混合信号传感器接口(图6)。

物联网传感器网络设备的低功耗解决方案

图6:Maxim Integrated的MAX7037是一款超低功耗四通道多通道收发器,适用于超低功耗无线传感器网络。

在一个控制下作为主处理器,MAX7037在发送模式下功耗仅为16 mA,在接收时功耗仅为22 mA,在深度睡眠模式下仅降至100 nA。设计用于全球ISM sub-GHz频段,可配置为使用FFSK,FMSK或ASM调制在315,433,868或915-930 MHz下工作。

混合信号传感器接口通过集成的9位sigma delta ADC支持模拟传感器。主机CPU通过UART控制MAX7037,但默认情况下它作为SPI从机运行。在此模式下,其64 KB的片上闪存可以保存主机CPU编程的固件。 TEST0引脚控制器件是在编程模式还是运行模式下启动。要评估MAX7030的功能,请查看MAX7037EVKIT。

另一种不需要主机CPU的替代且稍微集成的解决方案可能是德州仪器的CC1310,是SimpleLink的一部分家庭。如图7所示,这款超低功耗sub-GHz无线MCU集成了ARM?Cortex?-M3内核和超低功耗传感器控制器,可自主运行以节省系统功耗,以及完全集成的RF收发器能够在315,433,470,500,779,868和915 - 920 MHz下工作。

物联网传感器网络设备的低功耗解决方案

图7:德州仪器的CC1310是SimpleLink系列高度集成的无线MCU

添加传感器

这种物联网设备的核心是用于捕获数据的传感器。虽然存在多种形式的传感器,但MEMS娱乐城白菜论坛已经彻底改变了传感器领域。

用于运动或医疗目的的可穿戴娱乐城白菜论坛中的常见用例包括心率监测和脉搏血氧测定。这些功能通常使用LED和光电二极管来实现。欧司朗光电半导体的SFH7050 BioMon传感器就是一个很好的例子。它集成了三个发射器(绿色,红色和红外)和一个探测器,单个封装尺寸仅为4.7 mm×2.5 mm×0.9 mm。

可穿戴设备中常用的其他形式的感应包括运动感应,以及在这里,MEMS传感器在功能,尺寸和功率方面表现出色。许多制造商现在将几种类型的传感器集成到一个设备中,这使得更容易将功能添加到可以不显眼地佩戴或携带的小型产品中。

例如,TDK InvenSense的ICM-20789是带有集成压力传感器的6轴MEMS运动传感器。它具有3轴陀螺仪和3轴加速度计,并辅以压力传感器,可用于跟踪高度变化。运动和压力传感器由其自身的温度传感器支持,以进行校准。然而,温度测量也可以由主机应用程序使用。

MEMS传感器由数字运动处理器(DMP)连接,采用CMOS实现,晶圆级封装测量传感器仅4毫米×4毫米×1.365毫米。虽然主机系统的主要接口是I 2 C,但是使用API在DMP上运行的驱动程序访问和控制设备的功能。这样可以配置传感器参数和输出数据速率,以及模式(低功耗或低噪声)和I 2 C/SPI接口。

所有可以使用DK-20789 SmartMotion平台评估这些功能,该平台提供基于GUI的开发环境来控制和配置设备,以及捕获和可视化它产生的数据。

全部使用

上述组件的组合可用于我们的假设应用程序。表1显示了每个器件的相关电气特性。

应该注意的是,本文中介绍的每个器件的功率要求在运行期间会有很大差异,具体取决于模式,启动时的浪涌 - 向上和环境条件。表1中提供的数字仅供参考,并不是确定的。

V(见注1)I(见注1)能量(见注2)ADP5090 3 V 100 mA 30mJ LTC3588-1 3.3 V 950 nA 31.35μJS6AEAE101A3.3 V 250nA8.25μJMAX70373.3 V 26mA858μJCC13103.6 V 30 mA 1.08mJ SFH7050 1.8 V 125 mA 2.25mJ ICM-20789 1.8 V 3mA54μJ

注:

根据制造商的数据表数据估算 - 这些数字与负载有关,仅供参考。

使用公式1计算,基于10 ms的周期性接通时间

等式1:

物联网传感器网络设备的低功耗解决方案

公式2:

物联网传感器网络设备的低功耗解决方案

表1:本文所述设备的能源需求说明。

表1中所示的能量数据是使用应用说明AN210772:“用S6AE101A,S6AE102A和S6AE103A进行能量收集的能量计算”中详述的等式计算的。它由赛普拉斯半导体公司生产,用于支持其S6AE101A/2A/3A系列能量收集PMIC,以更好地估算给定应用的能量需求。

虽然它们是非常粗略的估计,但通过使用这些数字作为起点我们可以开始为我们的应用建立能源预算。通过假设10 ms的周期性接通时间,选择表1中突出显示的组件表明我们假设的IoT设备将消耗大约3.4 mJ。如果我们将这个数字放入公式2,我们可以估计我们的应用需要一个至少1000μF的充电电容。

当然,这可以根据应用进行优化,但它可以在至少表明,使用目前可用的解决方案,理论上可以开发出一种由收集能量驱动的高功能可穿戴设备。

结论

粗略研究可用于开发超低功耗的解决方案从收获的能量运行的无线传感器网络表明开发这些应用是完全可行的。随着物联网的不断扩展,半导体制造商将抓住机会满足对功耗更低的设备的需求,这是可靠的。

使用当今的娱乐城白菜论坛,可以创造一个功能强大的自我 - 使用远程,低功率无线连接的有限能量预算的有源物联网设备,前提是它只需要不经常传输数据并且可以获得足够的“自由”能量。

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和特点 电源直接由12 V电池供电功耗- 正常模式:10 mA (10 MHz)- 低功耗监控器模式:175 ?A 双通道、同步采样、16位Σ-Δ型ADC 第三个独立ADC用于温度检测 可编程ADC吞吐量:1 Hz至8 kHz 片内5 ppm/°C基准电压源 电流通道全差分、缓冲输入ADC输入范围:?200 mV至+300 mV数字比较器,内置电流累加器功能 电压通道缓冲、片内衰减器,适用于12V电池输入 温度通道外部和片内温度传感器方案 存储器96 kB Flash/EE 存储器,6 kB SRAM10k-周期Flash/EE耐久性,20年Flash/EE保留期限通过JTAG和LIN在线下载64 × 16-位结果FIFO用于电流和电压ADC 封装和温度范围48引脚, 7 mm × 7 mm LQFP额定工作温度范围:?40°C至+105°C 16位/32位RISC架构ARM7TDMI内核 20.48 MHz PLL ,内置可编程分频器 PLL 输入源片内精密振荡器片内低功耗振荡器外部(32.768 kHz)时钟晶体 JTAG端口支持代码下载和调试 利用硬件同步通过UART兼容LIN 1.3和2.0(从机) 灵活的唤醒I/O引脚,主/从SPI串行I/O 9引脚GPIO端口,2个通用定时器 唤醒和看门狗定时器 电源监控器,片内上...
发表于 02-22 14:53 ? 0次 阅读
ADUC7032-8L 适用于汽车系统的集成式精密电池传感器

ADUC7039 车用集成精密电池传感器

和特点 高精度ADC 双通道、同步采样、16位Σ-Δ型 ADC 可编程ADC吞吐量:10 Hz至1 kHz 片内5 ppm/°C基准电压源 电流通道全差分、缓冲输入可编程增益ADC输入范围:?200 mV至+300 mV数字比较器,内置电流累加器功能 电压通道缓冲、片内衰减器,适用于12V电池输入 温度通道外部和片内温度传感器方案 微控制器ARM7TDMI-S内核、16/32位RISC架构20.48 MHz PLL片内精密振荡器 JTAG端口支持代码下载和调试 存储器64 kB Flash/EE存储器选项,4 kB SRAMFlash/EE耐久性:10,000个周期,数据保持时间:20年通过JTAG和LIN在线下载 片内外设LIN 2.1兼容从机SPIGPIO端口1 × 通用定时器唤醒和看门狗定时器片内上电复位 欲了解更多特性,请参考数据手册产品详情 ADuC7039是一款适用于在12V汽车电子应用中进行电池监控的完整系统解决方案, 集成了所有在各种工作条件下对12 V电池参数(如电池电流、电压和温度)进行精确智能监控、处理和诊断等必需的功能。应用???????汽车系统电池检测/管理 方框图...
发表于 02-22 14:52 ? 0次 阅读
ADUC7039 车用集成精密电池传感器

ADUC7033 车用集成精密电池传感器

和特点 高精度ADC 双通道、同步采样、16位Σ-Δ型ADC 可编程ADC吞吐量:1 Hz至8 kHz 片内5 ppm/°C基准电压源 电流通道 - 欲了解更多信息,请参考数据手册。 电压通道 - 缓冲、片内衰减器,适用于12V电池输入 温度通道外部和片内温度传感器方案 微控制器 - 欲了解更多信息,请参考数据手册。 欲了解更多特性,请参考数据手册。 产品详情 ADuC7033是一款适合在12 V汽车电子应用中进行电池监控的完整系统解决方案,集成了所有在各种工作条件下对12 V电池参数(如电池电流、电压和温度)进行精确智能监控、处理和诊断等必需的功能。可直接从12V电池供电,从而最大程度减少了外部系统组件。片内低压差调节器向两个集成16位Σ-Δ型ADC供电。这些ADC精确测量电池电流、电压及温度以采集汽车电池的运行和充电状态参数。片内还集成了一个基于Flash/EE存储器的ARM7?微控制器(MCU),用来预处理获得的电池变量,并对ADuC7033通过片内集成的局域互连网络(LIN)接口与主电子控制单元(ECU)的通信进行管理。MCU和ADC子系统都可以单独配置采用正常工作模式或更灵活的省电工作模式。应用 - 汽车系统电池检测/管理 方框图...
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ADUC7033 车用集成精密电池传感器

ADUC7036 车用集成精密电池传感器

和特点 HIGH PRECISION ADCS 双通道、同步采样、16位Σ-Δ型ADC 可编程ADC吞吐量:1 Hz至8 kHz 片内5 ppm/°C基准电压源 电流通道全差分、缓冲输入可编程增益:1至512ADC输入范围:-200 mV 至 +300 mV数字比较器,内置电流累加器功能 电压通道缓冲、片内衰减器,适用于12V电池输入 温度通道外部和片内温度传感器方案MICROCONTROLLER 16位/32位RISC架构ARM7TDMI?内核 具有可编程分频器的20.48 MHz锁相环 PLL输入源片内精密振荡器片内低功耗振荡器外部(32.768 kHz)时钟晶体 JTAG端口支持代码下载和调试 MEMORY 96 kB Flash/EE存储器,6 kB SRAM 96 kB Flash/EE存储器,6 kB SRAM 通过JTAG和LIN在线下载ON-CHIP PERIPHERALS 利用硬件同步通过UART兼容SAEJ2602/LIN 1.3/LIN 2.0(从机) 灵活的唤醒I/O引脚,主/从SPI?串行I/O 9引脚GPIO端口,3个通用定时器 唤醒和看门狗定时器 电源监控器,片内上电复位 POWER 12V电池电源直接供电 功耗正常模式: 10 mA (10 MHz)低功耗监控器模式 PACKAGE...
发表于 02-22 14:51 ? 0次 阅读
ADUC7036 车用集成精密电池传感器

AD7294-2 集成多通道ADC、DAC、温度传感器和电流检测功能的12位监控和控制系统

和特点 12位SAR ADC,转换时间为3 μs4个非专用模拟输入差分/单端VREF、2 × VREF 输入范围 2个高端电流检测输入工作电压范围:5 V至59.4 V最大增益误差:0.75%输入范围:±200 mV 2个外部二极管温度传感器输入测量范围:?55℃ to +150℃精度:±2℃串联电阻抵消 1个内部温度传感器: 精度: 内置监控功能每通道均配有最小/最大值记录器可编程报警阈值可编程迟滞 欲了解更多特性,请参考数据手册 产品详情 AD7294-2是一种单芯片解决方案,集电流、电压和温度监控和控制所需的全部通用功能于一体。该器件包括用于分流电阻器电流监控的低压(±200 mV)模拟输入检测放大器、温度检测输入和四个非专用型模拟输入通道,这些通道以多路复用方式接入一个转换时间为3 μs的SAR型模数转换器(ADC)。数模转换器(DAC)和ADC均通过高精度内部基准电压驱动。四个12位DAC为电压控制提供所需输出。AD7294-2同时还包括用于警报功能的限值寄存器。该器件的设计符合高压规范: 电流检测输入59.4 V;以及高达15 V DAC的输出电压。AD7294-2是一种高度集成的解决方案,包括对蜂窝基站应用中的功率放大器进行精确控制所需要的全部功能。在这类应...
发表于 02-22 12:45 ? 0次 阅读
AD7294-2 集成多通道ADC、DAC、温度传感器和电流检测功能的12位监控和控制系统

AD7294 集成多通道ADC、DAC、温度传感器和电流检测功能的12位监控和控制系统

和特点 12位SAR ADC,转换时间为3 μs 4路非专用模拟输入 - (欲了解更多信息,请参考数据手册) 2路高端电流检测输入工作电压范围:5 V至59.4 V - (欲了解更多信息,请参考数据手册) 2个外部二极管温度传感器输入测量范围:?55°C至+150°C(欲了解更多信息,请参考数据手册) 1个内部温度传感器精确度:±2°C 内置监控功能每通道均配有最小/最大值记录器(欲了解更多信息,请参考数据手册) 四个12位单调15 V DAC 范围:5 V,0 V至10 V 偏置 - (欲了解更多信息,请参考数据手册) 2.5 V内部基准电压源 双线快速模式I2C接口 温度范围: ?40°C至+105°C 封装类型: 64引脚TQFP或56引脚LFCSP 产品详情 AD7294是一款单芯片解决方案,集电流、电压和温度监控和控制所需的全部通用功能于一体。该器件包括用于分流电阻电流监控的低压(±200 mV)模拟输入检测放大器、温度检测输入和四个非专用型模拟输入通道,这些通道以多路复用方式接入一个转换时间为3?s的SAR模数转换器(ADC)。数模转换器(DAC)和ADC均通过高精度内部参考电压驱动。四个12位DAC为电压控制提供所需输出。AD7294同时还包括用于警报功能的...
发表于 02-22 12:45 ? 0次 阅读
AD7294 集成多通道ADC、DAC、温度传感器和电流检测功能的12位监控和控制系统

AD7293 集成ADC、DAC、温度和电流传感器的12位功率放大器电流控制器

和特点 4个闭环功率放大器(PA)漏极电流控制器 内置PA保护、时序和报警功能 与耗尽型和增强型功率放大器兼容 高度集成 4个非专用12位模数转换器(ADC)输入积分非线性(INL):±0.5 LSB 8个12位电压数模转换器(DAC)建立时间:1.3 μs(最大值) 4个高端电流检测放大器,增益误差:±0.1% 2个外部温度传感器输入,精度:±1.1°C 内部温度传感器,精度:±1.25°C 2.5 V片内基准电压源 灵活的监控和控制范围 ADC输入范围:0 V至1.25 V、0 V至2.5 V和0 V至5 V 双极性DAC范围:0 V至+5 V、-4 V至+1 V和-5 V至0 V 双极性DAC复位和相对于VCLAMPx的箝位电压 单极性DAC范围:0 V至5 V、2.5 V至7.5 V和5 V至10 V 电流检测增益:6.25、12.5、25、50、100等 可调闭环设定点斜坡时间 高端电压电流检测 4个电流检测输入4 V至AVSS + 60 V,±200 mV输入范围 小型封装和灵活接口串行端口接口(SPI),VDRIVE支持1.8 V、3 V和5 V接口56引脚LFCSP 温度范围:-40°C至+125°C 产品详情 AD7293是一款PA漏极电流控制器,集电流、电压和温度监控与控制通用功能于一体,采用SPI兼容型接口,集成在单...
发表于 02-22 12:43 ? 0次 阅读
AD7293 集成ADC、DAC、温度和电流传感器的12位功率放大器电流控制器

AD7147A CapTouch?单电极电容式传感器专用可编程控制器

和特点 可编程电容数字转换器(CDC) - 欲了解更多信息,请参考数据手册。 片内自动校准逻辑自动补偿环境变化自适应的阈值和灵敏度电平 寄存器映射与AD714x兼容 用片内RAM存储校准数据 SPI兼容型(串行外设接口兼容)接口(AD7147A) I2C兼容型串行接口(AD7147A-1) 串行接口专用独立VDRIVE电平 25引脚、2.3 mm × 2.1 mm WLCSP封装 从触摸到响应的延迟时间极短产品详情 AD7147A CapTouch?控制器设计用于电容式传感器,以实现按钮、滚动条和滚轮等功能。这种传感器只需一层PCB板,为超薄型应用创造了可能。AD7147A是一种配备片内环境校准功能的集成式CDC。该CDC有13个输入通道,通过一个开关矩阵与一个16位、250 kHz Σ-Δ型转换器相连。该CDC能够感知外部传感器的电容变化,并借助此信息来记录传感器激活事件。通过对寄存器进行编程,用户可完全控制CDC设置。高分辨率传感器要求在主机处理器上运行较少的软件,可能需要两层PCB。AD7147A设计用于单电极电容式传感器(接地传感器)。配有一个有源屏蔽输入,以尽可能降低传感器中的噪声影响。AD7147A配有片内校准逻辑,用以补偿周围环境发生的变化。只要传感...
发表于 02-22 12:40 ? 0次 阅读
AD7147A CapTouch?单电极电容式传感器专用可编程控制器

AD7143 电容式触摸传感器专用可编程控制器

和特点 可编程的电容-数字转换器25 ms的更新速率(最大序列长度时)分辨率优于1 fF8个电容式传感器输入通道无需使用外部RC调谐元件 自动转换定序器片内自动校准逻辑自动补偿环境变化自适应式阈值和灵敏度水平 用片内RAM存储校准数据 I2C? 兼容型串行接口 串行接口专用独立VDRIVE电平 主机控制器中断输出 16引脚、4 mm × 4 mm LFCSP-VQ封装 2.6 V至3.6 V的工作电压 低工作电流全功耗模式:不足1 mA低功耗模式:50 ?A产品详情 AD7143是具有片内环境校准功能的集成式电容-数字转换器(CDC),可用于需要采用新型用户输入法的系统。AD7143可与外部电容式传感器接口,从而实现电容按钮、滚动条和滚轮等功能。 CDC有8个输入通道,通过一个开关矩阵与一个16位、250 kHz sigma-delta (Σ-Δ)电容-数字转换器相连。该CDC能够感知外部传感器的电容变化,并借助此信息来记录传感器激活事件。外部传感器既可配置成一系列按钮,也可配置成一个滚动条或滚轮,或者各类传感器的组合。通过对寄存器进行编程,用户可完全控制CDC设置。高分辨率传感器要求在主机处理器上运行软件。AD7143配有片内校准逻辑,用以处理周围环境发生的变化。传...
发表于 02-22 12:39 ? 0次 阅读
AD7143 电容式触摸传感器专用可编程控制器

AD7142 电容式触摸传感器专用可编程控制器

和特点 可编程的电容数字转换器36 ms的更新速率(最大序列长度时)分辨率优于1 fF14个电容式传感器输入通道无需使用外部RC调谐元件自动转换定序器片内自动校准逻辑自动补偿环境变化自适应的阈值和灵敏度电平用片内RAM存储校准数据SPI?兼容型串行接口(AD7142) I2C?兼容型串行接口(AD7142-1) 串行接口专用独立VDRIVE电平中断输出和GPIO 32-引脚、5 mm x 5 mm LFCSP_VQ封装 电源电压:2.6 V至3.6 V低工作电流全功率模式:小于1 mA低功耗模式:50 ?A 产品详情 AD7142和AD7142-1是具有片内环境校准功能的集成式电容-数字转换器(CDC),可用于需要采用新型用户输入法的系统。AD7142和AD7142-1可与外部电容式传感器接口,从而实现电容按钮、滚动条或滚轮等功能。该CDC有14个输入通道,通过一个开关矩阵与一个16位、250 kHz Σ-Δ型电容数字转换器相连。该CDC能够感知外部传感器的电容变化,并借助此信息来记录传感器激活事件。外部传感器既可配置成一系列按钮,也可配置成一个滚动条或滚轮,或者各类传感器的组合。通过对寄存器进行编程,用户可完全控制CDC设置。高分辨率传感器要求在主处理器上运行较少的软件。 A...
发表于 02-22 12:39 ? 44次 阅读
AD7142 电容式触摸传感器专用可编程控制器

AD7147 CapTouch?单电极电容式传感器专用可编程控制器

和特点 可编程的电容-数字转换器(CDC)fF分辨率 13路电容传感器输入 9ms的更新速率(所有13路传感器输入) 无需外部RC元件 自动转换定序器 /li> 片内自动校准逻辑 自动补偿环境变化 自适应的阈值和灵敏度电平 寄存器图可与AD7142兼容 用片内RAM存储校准数据 SPI兼容型(串行外设接口兼容)串行接口(AD7147) I2C兼容型串行接口(AD7147-1) 串行接口专用独立VDRIVE电平 中断输出和通用输入/输出(GPIO) 24引脚、4 mm x 4 mm LFCSP封装 欲了解更多特性,请参考数据手册 产品详情 AD7147 CapTouch?控制器设计用于电容式传感器,以实现按钮、滚动条和滚轮等功能。这种传感器只需一层PCB板,为超薄型应用创造了可能。AD7147是一种配备片内环境校准功能的集成式CDC。该CDC有13个输入通道,通过一个开关矩阵与一个16位、250 kHz sigma-delta (Σ-Δ) 转换器相连。该CDC能够感知外部传感器的电容变化,并借助此信息来记录传感器激活事件。通过对寄存器进行编程,用户可完全控制CDC设置。高分辨率传感器只要求在主机处理器上运行较少的软件。AD7147设计用于单电极电容式传感器(接地传感器)。配有一个有源...
发表于 02-22 12:36 ? 27次 阅读
AD7147 CapTouch?单电极电容式传感器专用可编程控制器

AD22057 单电源传感器接口放大器

和特点 增益:×20,可变范围:×1至×160 输入共模范围:地电压以下至6× (VS - 1 V) 输出范围:20 mV至(VS - 0.2) V 提供单极/双极/三极低通滤波 精确的中量程失调能力 400 kΩ差分输入电阻 将1kΩ负载驱动至+4 V (VS = +5 V) 电源电压:+3.0 V至+36 V 内置瞬变尖峰保护功能和RFI滤波器 峰值输入电压(40 ms):60 V 反相电压保护:-34 V 工作温度范围:-40°C至+125°C 产品详情 AD22057是一款单电源差动放大器,用于放大和低通滤波具有大共模电压来源提供的小差分电压。电源电压范围为+3 V至+36 V。采用+5 V电源时,输入共模范围从地电压以下至24 V,且此共模电压的抑制性能出色。这一范围通过在输入处使用特殊电阻性衰减器来实现,该衰减器经过激光调整可达到非常高的差分平衡。这款器件具有低初始失调电压和失调电压漂移特性,增益和失调电压也能够长期保持稳定。此外还提供低通滤波和增益调整选项。利用精确的中量程失调特性,可放大双极性信号。 方框图...
发表于 02-22 12:29 ? 0次 阅读
AD22057 单电源传感器接口放大器

REF02 +5 V精密基准电压源/温度传感器

和特点 高输出精度:5.0 V、±0.3% (最大值) 可调输出:± 3%(最小值) 出色的温度稳定性: 8.5 ppm/°C(最大值) 低噪声:15 ?V峰峰值(典型值) 高电源电压范围: 最高36 V(最大值) 低电源电流:1.4 mA(最大值) 高负载驱动能力: 10 mA(最大值) 温度输出功能产品详情 REF0x系列精密基准电压源提供稳定的10.0 V、5.0 V或2.5 V输出,电源电压、环境温度或负载条件的变化对输出电压的影响极小。该器件采用8引脚SOIC、PDIP、CERDIP和TO-99封装,以及20引脚LCC封装(仅883),使得标准和高应力应用都可采用本器件。利用外部缓冲和简单的电阻网络,可将TEMP引脚用于温度检测和估算。器件还提供TRIM引脚,用于精密调整输出电压。REF0x系列基准电压源具有小尺寸、宽电源电压范围,应用广泛,非常适合通用型和空间受限的应用。新设计应当使用ADR0x系列基准电压源,能够在更宽的工作温度范围内提供更高的精度和温度稳定性,并且保持与REF0x系列引脚完全兼容。该数据手册仅适用于商用级产品。若需军用级(883)数据手册,请联系销售部门或访问analog.com。应用精密数据系统高分辨率转换器工业过程控制系统精密仪器军用和...
发表于 02-22 12:26 ? 9次 阅读
REF02 +5 V精密基准电压源/温度传感器

AD7292 集成ADC、DAC、温度传感器和GPIO的10位监控和控制系统

和特点 10位SAR ADC-- 8个多路复用模拟输入通道-- 单端工作模式-- 差分工作模式-- 5 V模拟输入范围-- VREF、2VREF或4VREF输入范围 4个单调性、10位、5 V DAC-- 2?s建立时间-- 上电复位至0 V -- 10 mA吸电流和源电流能力 内部温度传感器 -- 精度:±1°C 12个通用数字I/O引脚 1.25 V内部基准电压源 内置监控功能-- 每通道最小值和最大值寄存器-- 可编程报警阈值-- 可编程迟滞 欲了解更多特性,请参考数据手册产品详情 AD7292是一款单芯片解决方案,集外部器件的通用模拟信号监控和控制所需的全部功能于一体。AD7292具有一个8通道10位SAR DAC、四个10位DAC、一个精度为±1°C的内部温度传感器,以及12个GPIO,可协助系统监控和控制。其中,10位、高速、低功耗逐次逼近寄存器(SAR) ADC专为监控多种单端输入信号而设计。同时支持差分操作,可通过配置VIN0和VIN1作为差分对工作。AD7292提供寄存器可编程ADC序列器,可选择用于转换的可编程通道序列。四个10位数模转换器(DAC)提供0 V至5 V的输出;一个内部高精度1.25 V基准电压源为ADC和DAC提供独立缓冲的基准电压源。它内置高精度带隙温度传...
发表于 02-22 12:25 ? 0次 阅读
AD7292 集成ADC、DAC、温度传感器和GPIO的10位监控和控制系统

ADUCM331WFS 适用于汽车系统的集成式精密电池传感器

和特点 高精度 ADC 双通道同步采样 IADC 20 位 Σ-Δ(最大限度地减少范围切换) VADC/TADC 20 位 Σ-Δ 可从 4 Hz 实现可编程的 ADC 转换率 片内 ±5 ppm/°C 基准电压源 电流通道 全差分缓冲输入 可编程增益(4 至 512) ADC 绝对输入范围:?200 mV 至 +300 mV 具有电流累加器功能的数字比较器 电压通道 适用于 12 V 电池输入的缓冲型片内衰减器 温度通道 外部和片内温度传感器选项 微控制器 Arm? Cortex-M3 32 位处理器 精度为 1% 的 16.384 MHz 精密振荡器 支持代码下载和调试的 SWD 端口 适用于汽车的集成 LIN 收发器 与 LIN 2.2 兼容的从属器件,100 kB 快速下载选项 与 SAE J-2602 兼容的从属器件 低 EME 高 EMI 存储器 128 kB 闪存/EE 存储器,ECC 10 kB SRAM,ECC 4 kB 数据闪存/EE 存储器,ECC 10,000 次循环闪存/EE 耐久性 20 年闪存/EE 保留 通过 SWD 和 LIN 实现电路内下载 片内外设 SPI GPIO 端口 通用定时器 唤醒定时器 监控定时器 片内上电复位 电源 直接使用 12 V 电池电源工作 典型功耗 8 mA (16 MHz) 低功耗监控模式 封装和温度范围 6 mm × 6 mm 32...
发表于 02-22 12:16 ? 0次 阅读
ADUCM331WFS 适用于汽车系统的集成式精密电池传感器

ADUCM330 车用集成精密电池传感器

和特点 高精度模数转换器(ADC) 双通道、同步采样I-ADC 20位Σ-Δ(最大程度地减少范围切换)V/T ADC 20位Σ-Δ 可编程ADC转换速率,1 Hz至8 kHz 片内±5 ppm/°C基准电压源 电流通道全差分、缓冲输入可编程增益(4至512)ADC绝对输入范围: -200 mV至+300 mV 电压通道缓冲、片内衰减器,适用于12V电池输入 温度通道外部和片内温度传感器方案 微控制器 ARM Cortex-M3 32位处理器16.384 MHz精密振荡器,精度为1% 串行线下载(SWD)端口支持代码下载和调试 通过汽车应用认证,集成了局域互连网络(LIN)收发器LIN 2.2兼容从机,100k快速下载选项SAE J-2602兼容从机 低电磁辐射(EME) 较高的抗电磁干扰(EMI)能力 欲了解更多特性,请参考数据手册 产品详情 ADuCM330是一款完全集成的8 kSPS、数据采集系统,它集成了双通道、高性能多通道Σ-Δ型(Σ-Δ) ADC、32位ARM Cortex?-M3处理器和闪存ADuCM330具有96 kB程序闪存和4 kB数据闪存。 ADuCM330是一款适合在12 V汽车电子应用中进行电池监控的完整系统解决方案。 ADuCM330集成了所有在各种工作条件下对12 V电池参数(如电池电流、电压和温...
发表于 02-22 12:15 ? 0次 阅读
ADUCM330 车用集成精密电池传感器

ADUCM331 车用集成精密电池传感器

和特点 高精度模数转换器(ADC) 双通道、同步采样I-ADC 20位Σ-Δ(最大程度地减少范围切换) V/T ADC 20位Σ-Δ 可编程ADC转换速率,1 Hz至8 kHz 片内±5 ppm/°C基准电压源 电流通道全差分、缓冲输入可编程增益(4至512)ADC绝对输入范围: -200 mV至+300 mV数字比较器,内置电流累加器功能 电压通道l 缓冲、片内衰减器,适用于12V电池输入 温度通道外部和片内温度传感器方案 微控制器ARM Cortex-M3 32位处理器16 MHz精密振荡器,精度为1%串行线调试(SWD)端口支持代码下载和调试 通过汽车应用认证,集成了局域互连网络(LIN)收发器LIN 2.2兼容从机,100k快速下载选项SAE J-2602兼容从机低电磁辐射(EME) 较高的抗电磁干扰(EMI)能力 欲了解更多特性,请参考数据手册 产品详情 ADuCM331是一款完全集成的8 kSPS、数据采集系统,它集成了双通道、高性能多通道Σ-Δ型(Σ-Δ) ADC、32位ARM Cortex?-M3处理器和闪存。 ADuCM331具有128 kB程序闪存和4 kB数据闪存。 ADuCM331是一款适合在12 V汽车电子应用中进行电池监控的完整系统解决方案。 ADuCM331集成了所有在各种工作条件下对12...
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ADUCM331 车用集成精密电池传感器

LTC2997 远程 / 内部温度传感器

和特点 可将远程传感器或内部二极管温度转换为模拟电压±1°C 远程温度准确度±1.5°C 内部温度准确度内置串联电阻抵消2.5V 至 5.5V 电源电压 1.8V 基准电压输出 3.5ms VPTAT 更新时间4mV/Kelvin 输出增益 170μA 静态电流采用 6 引脚 2mm x 3mm DFN 封装 产品详情 LTC?2997 是一款高准确度模拟输出温度传感器。该器件可将一个外部传感器的温度或其自身的温度转换为一个模拟电压输出。一种内置算法能够消除 LTC2997 与传感器二极管之间的串联电阻所引起的误差。LTC2997 可利用低成本二极管连接的 NPN 或 PNP 晶体管、或者利用微处理器或 FPGA 上的集成型温度晶体管来提供准确的测量结果。将引脚 D+ 连接至 VCC 便可把 LTC2997 配置为一个内部温度传感器。LTC2997 提供了一个附加的 1.8V 基准电压输出,该输出既可用作一个 ADC 基准输入,也可用于产生与 VPTAT 输出进行比较的温度门限电压。LTC2997 提供了一款适合于准确温度测量的精准和通用型微功率解决方案。Applications温度测量远程温度测量环境监视系统热控制台式电脑和笔记本电脑网络服务器 方框图...
发表于 02-22 12:13 ? 39次 阅读
LTC2997 远程 / 内部温度传感器

ADIS16228 数字三轴振动传感器,集成FFT分析和存储系统

和特点 频域三轴振动传感器 平坦的频率响应:最高至5 kHz 数字加速度数据,± 18 g测量范围数字范围设置:0 g至1 g/5 g/10 g/20 g 实时采样模式:20.48 kSPS(单轴) 捕获采样模式:20.48 kSPS(三轴)触发器模式:SPI、计时器、外部可编程抽取滤波器,11种速率设置选定的滤波器设置支持多记录捕获手动捕获模式支持时域数据采集 针对所有三轴(x, y, z)的512点实数值FFT 3种窗口选项:矩形、Hanning、平顶 可编程FFT均值功能:最多255个均值 存储系统:所有三轴(x, y, z)上14个FFT记录产品详情 ADIS16228 iSensor? 是一款完整的振动检测系统,集三轴加速度检测与先进的时域和频域信号处理于一体。时域信号处理包括可编程抽取滤波器和可选的窗函数。频域处理包括针对各轴的512点、实数值FFT和FFT均值功能,后一功能可降低噪底变化,从而提高分辨率。通过14记录FFT存储系统,用户可以追踪随时间发生的变化,并利用多个抽取滤波器设置捕获FFT。20.48 kSPS采样速率和5 kHz平坦频段提供的频率响应适合许多机械健康状况检测应用。铝芯可实现与MEMS加速度传感器的出色机械耦合。在所有操作中,内部时钟驱动数据采样和信号处理系统...
发表于 02-22 12:07 ? 24次 阅读
ADIS16228 数字三轴振动传感器,集成FFT分析和存储系统

LM334S 恒定电流源和温度传感器

和特点 1?A 至 10mA 工作电流范围0.02%/V 电压调整率0.8V 至 40V 工作电压可用作线性温度传感器不吸收反向电流可提供标准晶体管封装 产品详情 LM134 是一款三端电流源,专为在 1μA 至 10mA 的电流水平 (其由一个外部电阻器设定) 范围内工作而设计。该器件可作为一个真正的二端电流源,无需额外的电源连接或输入信号。电压调整率通常为 0.02%/V,而且终端到终端电压可在 800mV 至 40V 的范围内变化。由于工作电流与绝对温度 (单位:°K) 成正比,因此该器件作为温度传感器也将得到广泛的应用。工作电流的温度相关性在室温条件下为 0.336%/°C。例如,一个工作在 298μA 电流下的器件将具有 1μA/°C 的温度系数。温度相关性是极其准确和可重复的。作为温度传感器规格在 100μA 至 1mA 范围内的器件是 LM134-3、LM234-3 以及 LM134-6、LM234-6,其中的短划线数分别表示 ±3°C 和 ±6°C 的准确度。如果需要零温度系数电流源,则可通过增设一个二极管和一个电阻器容易地实现。应用 电流模式温度感测 用于并联基准的恒定电流源 冷结点补偿 用于双极性差分级的恒定增益偏置 微功率偏置网络 用于光电导管的缓冲器 电流限制器 方框图...
发表于 02-22 12:02 ? 22次 阅读
LM334S 恒定电流源和温度传感器