国芯思辰|24位同步采样ADC软硬件替换ADS1274动态应变器应用方案

动态应变器是一种用于测量材料和结构变化的仪器,通过贴在试件表面的电阻应变片来检测应变。其中的电桥是将应变片电阻的变化转行成电流或电压信号,动态应变信号具有快速变化的特点,本文主要国产四通道24位高分辨率模数转换器软硬件100%替换ADS1274用于该方案。

国芯思辰该模数转换器是4通道同步采样的24位Δ-Σ模数转换器,支持高达144kSPS的数据采样速率,能够对输入的模拟信号进行极为精细的量化,有效提高了测量的准确性和系统的分辨率。

四种模式选择:高速(HS)模式,速度最快,搭配37MHz的时钟可达144kSps,-3dB带宽70kHz;高精度(HR)模式,精度最高,SNR可达111.7dB,THD可达-122.9dB,功耗仅20.8mW/通道;低功耗(LP)模 式,输出速率与HR模式相同,但功耗几乎减半;低速(LS)模式,适用于低速的采集,功耗低至2.7mW/通道。且该『芯片』直接使用PIN脚控制,无需编译寄存器,便于客户使用。

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使用高阶多比特Delta-sigma调制器,将带内噪声整形后通过片上数字抽取滤波器滤除,从而获得了非常低的带内噪声功率。可选择两种片内数字 滤波器:高带宽FIR滤波器,有效带宽达到了奈奎斯特带宽的90.6%,同时带内纹波小于±0.005dB;低延迟SINC滤波器,可在6个周期内产生稳定的数据输出,且有更优的噪声性能。其特性如下:

• 8通道同步采样,数据速率可达144kSps

• 高带宽FIR滤波器与低延迟SINC滤波器可选

• 低功耗:HS模式:34.0mW/通道;

HR模式:20.8mW/通道;

LP 模式:10.9mW/通道;

LS 模式:2.7mW/通道;

• 轨到轨输入共模电平

• 共模抑制比:116dB

• 模拟电源5V;数字电源1.8V

• IO 电源:1.8V~3.3V

• SPI或帧同步接口,支持菊花链模式

• ESD等级:HBM±2kV,CDM±2kV;Latch-up ±600mA

• 工作温度范围:-40°C至+85°C

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