您家裏的大家電所含的傳感器數可能就會讓您大吃一驚。例如，現今的洗衣機具有檢測電機電流、滾筒轉速、水位、水流、水溫、失衡、門打開/關(guan)閉(bi)
，有(you)的(de)甚(shen)至(zhi)采(cai)用(yong)觸(chu)摸(mo)傳(chuan)感(gan)器(qi)按(an)鈕(niu)進(jin)行(xing)循(xun)環(huan)控(kong)製(zhi)。高(gao)效(xiao)直(zhi)筒(tong)式(shi)洗(xi)衣(yi)機(ji)根(gen)據(ju)每(mei)個(ge)負(fu)載(zai)中(zhong)衣(yi)物(wu)的(de)重(zhong)量(liang)確(que)定(ding)每(mei)個(ge)負(fu)載(zai)的(de)水(shui)位(wei)。傳(chuan)感(gan)器(qi)和(he)傳(chuan)感(gan)器(qi)接(jie)口(kou)技(ji)術(shu)實(shi)現(xian)了(le)當(dang)今(jin)家(jia)電(dian)中(zhong)的(de)各(ge)種(zhong)效(xiao)率(lv)和(he)安(an)全(quan)功(gong)能(neng)。

 

模(mo)擬(ni)傳(chuan)感(gan)器(qi)會(hui)產(chan)生(sheng)電(dian)信(xin)號(hao)，通(tong)常(chang)非(fei)常(chang)小(xiao)，夾(jia)雜(za)著(zhe)噪(zao)聲(sheng)。在(zai)許(xu)多(duo)情(qing)況(kuang)下(xia)，沒(mei)有(you)兩(liang)個(ge)傳(chuan)感(gan)器(qi)是(shi)一(yi)樣(yang)的(de)
，每(mei)個(ge)傳(chuan)感(gan)器(qi)都(dou)攜(xie)帶(dai)它(ta)自(zi)己(ji)的(de)獨(du)特(te)噪(zao)聲(sheng)特(te)點(dian)，並(bing)將(jiang)它(ta)自(zi)己(ji)的(de)偏(pian)移(yi)引(yin)入(ru)到(dao)信(xin)號(hao)路(lu)徑(jing)中(zhong)。校(xiao)準(zhun)係(xi)統(tong)
、區(qu)分(fen)信(xin)號(hao)和(he)噪(zao)聲(sheng)並(bing)對(dui)其(qi)進(jin)行(xing)放(fang)大(da)對(dui)末(mo)端(duan)係(xi)統(tong)性(xing)能(neng)而(er)言(yan)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)。模(mo)擬(ni)傳(chuan)感(gan)器(qi)和(he)數(shu)字(zi)信(xin)號(hao)處(chu)理(li)之(zhi)間(jian)是(shi)重(zhong)要(yao)的(de)電(dian)子(zi)接(jie)口(kou)，其(qi)會(hui)調(tiao)理(li)電(dian)信(xin)號(hao)

，以(yi)確(que)保(bao)它(ta)位(wei)於(yu)下(xia)遊(you) ADC（模數轉換器）的(de)範(fan)圍(wei)內(nei)。當(dang)今(jin)的(de)工(gong)業(ye)係(xi)統(tong)利(li)用(yong)多(duo)個(ge)傳(chuan)感(gan)器(qi)和(he)傳(chuan)感(gan)器(qi)類(lei)型(xing)
，從(cong)而(er)形(xing)成(cheng)了(le)對(dui)傳(chuan)感(gan)器(qi)調(tiao)理(li)元(yuan)件(jian)的(de)更(geng)大(da)需(xu)求(qiu)。具(ju)有(you)多(duo)個(ge)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)係(xi)統(tong)需(xu)要(yao)多(duo)個(ge)級(ji)別(bie)的(de)校(xiao)準(zhun)和(he)放(fang)大(da)
，以(yi)充(chong)分(fen)處(chu)理(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)信(xin)號(hao)並(bing)將(jiang)它(ta)們(men)傳(chuan)送(song)到(dao)下(xia)遊(you) ADC。我們的電子儀器和器件中傳感器使用的不斷擴大增加了對更靈活、成本更低的傳感器接口解決方案的需求。

 

傳(chuan)感(gan)器(qi)調(tiao)理(li)功(gong)能(neng)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)使(shi)用(yong)多(duo)個(ge)組(zu)件(jian)的(de)離(li)散(san)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)獲(huo)取(qu)。在(zai)許(xu)多(duo)情(qing)況(kuang)下(xia)，離(li)散(san)傳(chuan)感(gan)器(qi)接(jie)口(kou)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)會(hui)放(fang)棄(qi)每(mei)個(ge)傳(chuan)感(gan)器(qi)輸(shu)入(ru)的(de)可(ke)變(bian)增(zeng)益(yi)或(huo)可(ke)調(tiao)偏(pian)移(yi)。離(li)散(san)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)往(wang)往(wang)比(bi)集(ji)成(cheng)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)產(chan)生(sheng)更(geng)高(gao)的(de)功(gong)耗(hao)，需(xu)要(yao)更(geng)大(da)的(de)空(kong)間(jian)且(qie)具(ju)有(you)更(geng)長(chang)的(de)設(she)計(ji)時(shi)間(jian)。許(xu)多(duo)供(gong)應(ying)商(shang)提(ti)供(gong)有(you)集(ji)成(cheng)傳(chuan)感(gan)器(qi)接(jie)口(kou)模(mo)擬(ni)前(qian)端(duan) (AFE)。大da多duo數shu包bao括kuo可ke在zai客ke戶hu的de終zhong端duan係xi統tong中zhong複fu製zhi的de處chu理li器qi，並bing且qie可ke能neng包bao括kuo大da多duo數shu應ying用yong中zhong不bu需xu要yao的de高gao水shui平ping的de數shu字zi處chu理li和he存cun儲chu保bao護hu
，從cong而er增zeng加jia了le成cheng本ben。Exar 的 XR10910 傳感器接口 AFE 提供了成本更低的集成解決方案，它在很小的占用空間內集成有高通道數和功能
，功耗比競爭器件更低。XR10910 的獨特功能集相比離散或其他 AFE 解決方案提供了更大的設計靈活性。

 

 

XR10910 傳感器接口包括 16:1 差分多路複用器
、可編程增益儀表放大器
、10 位偏移校正 DAC（數模轉換器）和 LDO（低壓差穩壓器）。XR10910 的功能和特性由 I2C 接口控製

，並且具有補充當今的微控製器 (MCU) 或具有嵌入式 ADC 的現場可編程門陣列 (FPGA) 的性能和功能集。圖 1 為 XR10910 的框圖。

 

圖1 XR10910 框圖

 

XR10910 是市場上唯一的傳感器接口 AFE 之一，提供與 16 個差分輸出傳感器連接的能力。連接到 XR10910 的每個傳感器都具有其自身的固有偏移，如果不進行校準排查可能會降低傳感器係統的靈敏度和整體性能。板載 DAC 將偏移引入到儀表放大器中，以校準由傳感器生成的偏移電壓。16 個通道中的每一個都可以設置獨立的偏移。

 

可編程增益儀器放大器提供從 2V/V 到 760V/V 的 8 個可選增益，以放大信號從而使其落入下遊 ADC 的輸入範圍內。XR10910 甚至包括集成 LDO，係統設計人員可以用它來提供給傳感器供電的穩定電壓。

 

XR10910 在 2.7V 至 5V 的電源範圍內工作，提供了一個較廣的數字電源範圍（1.8V 至 5V）。它通常消耗 457uA 的電源電流
，並提供休眠模式，將電源電流降至 45uA。

 

 

Exar 的 AFE 提供 14 位信號路徑線性度，並提供低峰間值噪聲 (2μVpp at G = 760) 和低輸入電壓噪聲（G = 760 時為 35nV/√Hz），請參閱圖 2 和 3。XR10910 的低噪聲性能結合低偏置電流能力（最大為 100pA）使得該 AFE 能夠與各種傳感器連接並與 3V 至 5V 16 位 ADC 完美配對。

 

圖2 輸入電壓噪聲與頻率

 

圖3 0.1Hz 至 10Hz RTI 電壓噪聲

 

 

●集成 MUX、DAC、PGA 和 LDO 簡化了傳感器調理應用

 

●相比大多數集成 AFE 解決方案實現了更大靈活性

 

●相比大多數集成解決方案功耗更低，相比離散解決方案功耗相同或更低

 

●易於使用的簡單的 I2C 接口

 

●6mm x 6mm QFN 封裝

 

●高通道計數簡化了電路板布局並節省了不動產占用

 

針對 16 個橋式傳感器的低功耗傳感器接口解決方案

 

xuduoyingliheyalichuanganqiliyonggoujianweihuisitongdianqiaodianludedianzuyuanjian，qitongchangchengweiyingbianyi。dianqiaozhongdedianzuyuanjiangenjujixieyingligenggaizuli。yingbianyichuanganqitongchangtongshiyongyuyingliheyaliceliang。XR10910 是多個橋式傳感器和 ADC/MCU 或 FPGA 之間的易於使用的傳感器調理接口，如圖 4 中所示。

 

圖4 16:1 使用 XR109101 橋式傳感器接口

 

橋式傳感器具有差分輸出信號（VO+ 和 VO-）。理想情況下，空載的橋式輸出為零（VO+ 和 VO- 是相同的）。但是，不精確的電阻值會形成 VO+ 和 VO- 之間的差異。橋式偏移電壓可能非常巨大且在傳感器之間有所不同，從而降低係統精度。XR10910 提供使用板載 DAC 校準 16 個橋式傳感器中每一個上的橋式偏移的能力。

 

XR10910 提供了與多達 16 個橋式傳感器連接的易於使用的解決方案。XR10910 僅消耗 457μA 的電源電流和僅 36mm2 的麵積，為 16 個橋式傳感器提供了業界最小
、功耗最低的接口。

 

 

XR10910 將成為 Exar 不(bu)斷(duan)增(zeng)長(chang)的(de)易(yi)用(yong)傳(chuan)感(gan)器(qi)接(jie)口(kou)產(chan)品(pin)係(xi)列(lie)的(de)領(ling)頭(tou)羊(yang)。它(ta)的(de)功(gong)能(neng)集(ji)在(zai)市(shi)場(chang)上(shang)真(zhen)正(zheng)獨(du)一(yi)無(wu)二(er)，添(tian)補(bu)了(le)功(gong)能(neng)較(jiao)不(bu)豐(feng)富(fu)的(de)離(li)散(san)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)
，和(he)包(bao)含(han)處(chu)理(li)能(neng)力(li)的(de)單(dan)芯(xin)片(pian)傳(chuan)感(gan)器(qi)接(jie)口(kou) AFE 之間的空白。相比這兩者
，XR10910 提供了更高的通道計數、更低的功耗和更小的占用空間。

 

傳感器和傳感器技術將繼續集成到我們每天使用的越來越多的電子產品中。XR10910 等傳感器調理產品將繼續在這些傳感器接口與我們不斷增長的數字和無線世界連接的方式方麵發揮關鍵作用。

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