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MAX1407 完整的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可簡(jiǎn)化您的系統(tǒng)設(shè)計(jì)

293680 2022-11-18 | pdf | 113.99KB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

便攜式測(cè)量系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)比僅僅選擇合適的 IC 來(lái)滿(mǎn)足所需的電氣性能要復(fù)雜得多。有許多權(quán)衡需要考慮。電路板面積或高度是否有尺寸限制？包括組件、組裝和最終測(cè)試在內(nèi)的總系統(tǒng)成本需要多少？上市時(shí)間有多重要，是否已識(shí)別所有相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)？什么是產(chǎn)品生命周期？產(chǎn)品會(huì)在什么環(huán)境下使用，可靠性要求是什么？一個(gè)極端是使用現(xiàn)成標(biāo)準(zhǔn)組件的分立設(shè)計(jì)，另一個(gè)極端是使用單個(gè)混合信號(hào)芯片的定制設(shè)計(jì)。下面將分立設(shè)計(jì)與使用 MAX1407 的設(shè)計(jì)進(jìn)行比較。便攜式測(cè)量系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)比僅僅選擇合適的 IC 來(lái)滿(mǎn)足所需的電氣性能要復(fù)雜得多。有許多權(quán)衡需要考慮。電路板面積或高度是否有尺寸限制？包括組件、組裝和最終測(cè)試在內(nèi)的總系統(tǒng)成本需要多少？上市時(shí)間有多重要，是否已識(shí)別所有相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)？什么是產(chǎn)品生命周期？產(chǎn)品會(huì)在什么環(huán)境下使用，可靠性要求是什么？一個(gè)極端是使用現(xiàn)成標(biāo)準(zhǔn)組件的分立設(shè)計(jì)，另一個(gè)極端是使用單個(gè)混合信號(hào)芯片的定制設(shè)計(jì)。下面將分立設(shè)計(jì)與使用 MAX1407 的設(shè)計(jì)進(jìn)行比較。圖1圖1顯示了使用分立元件的便攜式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) (DAS) 的功能框圖。該系統(tǒng)包括電源、模擬和數(shù)字電路。電源來(lái)自電池，具有用于調(diào)節(jié)輸出電壓的電源。電池電壓可通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器按需測(cè)量，并有電池復(fù)位電路和穩(wěn)壓輸出電壓。模擬包括用于連接電化學(xué)傳感器的模擬前端 (AFE) 電路（可能包括 D/A 轉(zhuǎn)換器、運(yùn)算放大器和模擬開(kāi)關(guān)）、用于測(cè)量溫度的熱敏電阻電路、帶輸入多路復(fù)用器的 A/D 轉(zhuǎn)換器、以及用于 AFE、熱敏電阻和 A/D 轉(zhuǎn)換器的參考電壓。數(shù)字電路包括一個(gè) 32kHz 振蕩器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘 (RTC)、顯示了使用分立元件的便攜式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) (DAS) 的功能框圖。該系統(tǒng)包括電源、模擬和數(shù)字電路。電源來(lái)自電池，具有用于調(diào)節(jié)輸出電壓的電源。電池電壓可通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器按需測(cè)量，并有電池復(fù)位電路和穩(wěn)壓輸出電壓。模擬包括用于連接電化學(xué)傳感器的模擬前端 (AFE) 電路（可能包括 D/A 轉(zhuǎn)換器、運(yùn)算放大器和模擬開(kāi)關(guān)）、用于測(cè)量溫度的熱敏電阻電路、帶輸入多路復(fù)用器的 A/D 轉(zhuǎn)換器、以及用于 AFE、熱敏電阻和 A/D 轉(zhuǎn)換器的參考電壓。數(shù)字電路包括一個(gè) 32kHz 振蕩器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘 (RTC)、圖 1. 帶有分立標(biāo)準(zhǔn)組件的便攜式系統(tǒng)功能框圖。圖 1. 帶有分立標(biāo)準(zhǔn)組件的便攜式系統(tǒng)功能框圖。圖 1 中所示的傳感器是一種電化學(xué)型傳感器，配置為反向配置，其中工作電極 (WE) 通過(guò) FB1 引腳偏置。FB1 和 OUT1 之間的外部電阻將驅(qū)動(dòng)/感應(yīng) D/A 轉(zhuǎn)換器配置為跨阻放大器，以測(cè)量通過(guò)傳感器的電流。參考電極 (RE) 通過(guò) FB2 引腳偏置，反饋回路通過(guò)傳感器阻抗閉合到 OUT2 引腳，以在變化的傳感器電流下調(diào)節(jié) WE 和 RE 之間的恒定電位。圖 1 中所示的傳感器是一種電化學(xué)型傳感器，配置為反向配置，其中工作電極 (WE) 通過(guò) FB1 引腳偏置。FB1 和 OUT1 之間的外部電阻將驅(qū)動(dòng)/感應(yīng) D/A 轉(zhuǎn)換器配置為跨阻放大器，以測(cè)量通過(guò)傳感器的電流。參考電極 (RE) 通過(guò) FB2 引腳偏置，反饋回路通過(guò)傳感器阻抗閉合到 OUT2 引腳，以在變化的傳感器電流下調(diào)節(jié) WE 和 RE 之間的恒定電位。圖 2圖 2顯示了使用 MAX1407 的同一便攜式 DAS 的功能框圖，大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)。MAX1407 包含 AFE 所需的所有電路，包括多路復(fù)用器、A/D 轉(zhuǎn)換器和電壓基準(zhǔn)。它還具有測(cè)量電池和電源電壓的能力。還包括數(shù)字功能，包括兩個(gè)復(fù)位電路、一個(gè)帶 RTC 的 32kHz 振蕩器、喚醒電路、電源控制和一個(gè)驅(qū)動(dòng) μC 的高頻時(shí)鐘輸出。此外，MAX1407 中的所有模塊都可以通過(guò)串行接口單獨(dú)控制和斷電。所示的傳感器應(yīng)用只是此靈活 AFE 的眾多配置方式之一。顯示了使用 MAX1407 的同一便攜式 DAS 的功能框圖，大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)。MAX1407 包含 AFE 所需的所有電路，包括多路復(fù)用器、A/D 轉(zhuǎn)換器和電壓基準(zhǔn)。