会社ブログについて TI ADS1212U 22ビット高精度広ダイナミックレンジデルタシグマA/Dコンバータ

TI ADS1212U 22ビット高精度広ダイナミックレンジデルタシグマA/Dコンバータ

深セン明佳達電子有限公司 は、電子部品の信頼できるサプライヤーであり、ADS1212U 高精度、広ダイナミックレンジのΔ-Σアナログ-デジタルコンバータを長期的に安定供給しています。22ビットの高分解能、広いダイナミックレンジ、超低消費電力を備え、高精度測定アプリケーションに最適です。

【ADS1212U 製品概要】

ADS1212Uは、18ピンSOICパッケージに収められた高精度22ビットΣ-Δアナログ-デジタルコンバータで、高分解能、低ノイズ測定を必要とするアプリケーション向けに特別に設計されています。

Burr-Brown（現在はTIの一部）の高度なデルタシグマ技術を組み合わせることで、ADS1212Uは広いダイナミックレンジと優れた直線性を提供します。

シングルチャネルADCとして、ADS1212U は単一の+5V電源で動作し、保証された22ビットのノーミッシングコード性能を備えた24ビット分解能を提供します。

その差動入力アーキテクチャは、センサーまたは低レベル電圧信号への直接接続に特に適しており、微弱信号の正確な取得に理想的なソリューションを提供します。

【ADS1212U コア仕様】

分解能とアーキテクチャ：22ビットノーミッシングコード、デルタシグマアーキテクチャ

サンプリングレート：最大6.25 kS/s

入力構成：差動入力、コモンモード干渉を効果的に抑制

電源範囲：4.75V～5.25V単一電源

電力特性：185μAの低静止電流、消費電力はわずか6mW

インターフェースタイプ：柔軟なSPI互換シリアルインターフェース

動作温度：-40℃～+85℃の工業用範囲

【ADS1212U 主な技術的特徴】

高分解能と変換速度

ADS1212Uは、22ビットのノーミッシングコード性能を提供し、出力データレートに基づいて効果的な分解能を柔軟に調整できます。

10Hzの出力データレートでは、有効分解能は20ビットに達します

1000Hzの出力データレートでは、16ビットの有効分解能が維持されます

チップの最大サンプリングレートは6.25kSPSであり、速度と精度をバランスさせるために柔軟な構成が可能です。

プログラマブルゲインと時間乗数

ADS1212Uの内蔵プログラマブルゲインアンプ（PGA）は、5つのゲイン設定（1、2、4、8、16）をサポートしています。また、加速係数（TMR）オプションも提供しており、5つの構成可能なレベル（1、2、4、8、16）があります。ゲイン値と加速係数の積は16以下である必要があります。この設計により、ユーザーはアプリケーションの要件に応じてゲインと変換速度を柔軟に調整できます。

低消費電力

ADS1212Uは優れた電力管理を示し、最小消費電力はわずか1.4mW、標準供給電流は185μAです。この特性により、バッテリー駆動のポータブルデバイスや、水中微弱磁気信号検出システムなど、長時間連続動作を必要とするアプリケーションに非常に適しています。

【ADS1212U の内部構造と動作原理】

アーキテクチャ構成

ADS1212Uは、Δ-Σ（デルタシグマ）アーキテクチャを採用し、2次Δ-Σ変調器とプログラマブルデジタルフィルタを統合しています。このアーキテクチャは、オーバーサンプリングとノイズシェーピング技術を通じて高精度変換を実現します。

ADS1212Uチップには、次の主要な機能モジュールが組み込まれています。

プログラマブルゲインアンプ（PGA）：フロントエンド信号調整

2次Δ-Σ変調器：コア変換ユニット

プログラマブルデジタルフィルタ：ノイズ抑制と信号抽出

変調制御ユニット：ワークフローの調整

レジスタセット：構成パラメータの保存

クロック回路：タイミング制御の提供

内部2.5V電圧リファレンス：変換リファレンスの供給

レジスタ構成

ADS1212Uには、5つの機能レジスタが組み込まれています。

命令レジスタ（INSR）– 読み取り/書き込み操作を制御する8ビットレジスタ

コマンドレジスタ（CMR）– チップの動作モードを設定する32ビットレジスタ

データ出力レジスタ（DOR）– 変換結果を格納する24ビットレジスタ

ゼロキャリブレーションレジスタ（OCR）- ゼロキャリブレーション用の24ビットレジスタ

フルスケールキャリブレーションレジスタ（FCR）- フルスケールキャリブレーション用の24ビットレジスタ

これらのレジスタを柔軟に構成することで、ユーザーは、ADS1212U の性能を多様なアプリケーションシナリオに合わせて最適化できます。

【ADS1212U アプリケーションドメインとシナリオ】

ADS1212Uの高精度により、複数の要求の厳しいドメインで重要な役割を果たすことができます。

産業プロセス制御では、ADS1212Uは温度、圧力、流量などのパラメータのセンサーに直接インターフェースし、マイクロボルトレベルの信号の正確な取得を可能にします。

精密計測器内では、その22ビット分解能と低ノイズ特性により、測定機器の精度と信頼性が向上します。

血液分析装置などの医療診断機器内では、ADS1212Uが微弱な生体信号の正確なデジタル化を保証します。

スマートトランスミッタは、その差動入力とSPIインターフェースを利用して、正確なフィールド信号取得と双方向通信を実現します。

さらに、ADS1212U は、ポータブル機器、計量システム、圧力センサー、およびクロマトグラフィー分析シナリオで広く使用されています。