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MAX1407 完整的數據采集系統可簡化您的系統設計

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

資料介紹

便攜式測量系統的硬件設計比僅僅選擇合適的 IC 來滿足所需的電氣性能要復雜得多。有許多權衡需要考慮。電路板面積或高度是否有尺寸限制？包括組件、組裝和最終測試在內的總系統成本需要多少？上市時間有多重要，是否已識別所有相關風險？什么是產品生命周期？產品會在什么環境下使用，可靠性要求是什么？一個極端是使用現成標準組件的分立設計，另一個極端是使用單個混合信號芯片的定制設計。下面將分立設計與使用 MAX1407 的設計進行比較。便攜式測量系統的硬件設計比僅僅選擇合適的 IC 來滿足所需的電氣性能要復雜得多。有許多權衡需要考慮。電路板面積或高度是否有尺寸限制？包括組件、組裝和最終測試在內的總系統成本需要多少？上市時間有多重要，是否已識別所有相關風險？什么是產品生命周期？產品會在什么環境下使用，可靠性要求是什么？一個極端是使用現成標準組件的分立設計，另一個極端是使用單個混合信號芯片的定制設計。下面將分立設計與使用 MAX1407 的設計進行比較。圖1圖1顯示了使用分立元件的便攜式數據采集系統 (DAS) 的功能框圖。該系統包括電源、模擬和數字電路。電源來自電池，具有用于調節輸出電壓的電源。電池電壓可通過A/D轉換器按需測量，并有電池復位電路和穩壓輸出電壓。模擬包括用于連接電化學傳感器的模擬前端 (AFE) 電路（可能包括 D/A 轉換器、運算放大器和模擬開關）、用于測量溫度的熱敏電阻電路、帶輸入多路復用器的 A/D 轉換器、以及用于 AFE、熱敏電阻和 A/D 轉換器的參考電壓。數字電路包括一個 32kHz 振蕩器、實時時鐘 (RTC)、顯示了使用分立元件的便攜式數據采集系統 (DAS) 的功能框圖。該系統包括電源、模擬和數字電路。電源來自電池，具有用于調節輸出電壓的電源。電池電壓可通過A/D轉換器按需測量，并有電池復位電路和穩壓輸出電壓。模擬包括用于連接電化學傳感器的模擬前端 (AFE) 電路（可能包括 D/A 轉換器、運算放大器和模擬開關）、用于測量溫度的熱敏電阻電路、帶輸入多路復用器的 A/D 轉換器、以及用于 AFE、熱敏電阻和 A/D 轉換器的參考電壓。數字電路包括一個 32kHz 振蕩器、實時時鐘 (RTC)、圖 1. 帶有分立標準組件的便攜式系統功能框圖。圖 1. 帶有分立標準組件的便攜式系統功能框圖。圖 1 中所示的傳感器是一種電化學型傳感器，配置為反向配置，其中工作電極 (WE) 通過 FB1 引腳偏置。FB1 和 OUT1 之間的外部電阻將驅動/感應 D/A 轉換器配置為跨阻放大器，以測量通過傳感器的電流。參考電極 (RE) 通過 FB2 引腳偏置，反饋回路通過傳感器阻抗閉合到 OUT2 引腳，以在變化的傳感器電流下調節 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型傳感器，配置為反向配置，其中工作電極 (WE) 通過 FB1 引腳偏置。FB1 和 OUT1 之間的外部電阻將驅動/感應 D/A 轉換器配置為跨阻放大器，以測量通過傳感器的電流。參考電極 (RE) 通過 FB2 引腳偏置，反饋回路通過傳感器阻抗閉合到 OUT2 引腳，以在變化的傳感器電流下調節 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，大大簡化了系統設計。MAX1407 包含 AFE 所需的所有電路，包括多路復用器、A/D 轉換器和電壓基準。它還具有測量電池和電源電壓的能力。還包括數字功能，包括兩個復位電路、一個帶 RTC 的 32kHz 振蕩器、喚醒電路、電源控制和一個驅動 μC 的高頻時鐘輸出。此外，MAX1407 中的所有模塊都可以通過串行接口單獨控制和斷電。所示的傳感器應用只是此靈活 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，大大簡化了系統設計。MAX1407 包含 AFE 所需的所有電路，包括多路復用器、A/D 轉換器和電壓基準。