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Catena del segnale DAQMolti progettisti di sistemi spesso finiscono per adottare diverse architetture di elaborazione dei segnali per realizzare lo stesso tipo di applicazioni, ad esempio per l'acqusizione dati. Sarebbero invece ben felici di sceglierne una solo per concentrare i loro sforzi di ottimizzazione.

Tuttavia, una stessa tipologia standard non va sempre bene per tutte per le applicazioni. Per rispondere a tale esigenza, Analog Devices propone le sue soluzioni μModule, realizzata tramite componenti SiP (System in Package), che integrano le sezioni comuni della catena del segnale, comprensive di circuiti di condizionamento e digitalizzazione.

Archittetura di un sistema di acquisizione datiI componenti della famiglia μModule di Analog Devices offrono prestazioni avanzate che colmano il divario tra quelle ottenibili tramite circuiti con componenti discreti standard e quelle dei circuiti integrati personalizzati in base alle esigenze cliente.

Ad esempio, il μModule ADAQ4003 è una soluzione in formato SiP dedicata all'acquisizione dati che fornisce il miglior equilibrio tra i costi di ricerca e sviluppo e la compattezza del risultato finale, accelerando al contempo il tempo di progettazione e realizzazione dei prototipi.

La soluzione di acquisizione dati di precisione ADAQ4003 μModulo incorpora più blocchi comuni della catena di elaborazione e condizionamento del segnale e i componenti passivi critici, che vengono assemblati all'interno di un singolo dispositivo utilizzando che esternamente mantiene la forma e le dimensioni di un comune circuito integrato in contenitore BGA da 7 x 7 mm.

Un intero sistema DAQ realizzato come SiP (System in Package)Il micromodulo ADAQ4003 contiene al suo interno include un amplificatore differenziale a basso rumore, un buffer di riferimento stabile e un convertitore analogico/digitale di tipo SAR (ad approssimazioni successive) ad alta risoluzione da 18 bit con frequenza di campionamento massima di 2 Ms/s.

Il micromodulo ADAQ4003 semplifica la progettazione della catena del segnale e il ciclo di sviluppo di un sistema di misura di precisione già ottimizzato in termini di componentistica e layout.

L'array di resistenze di precisione che circonda l'amplificatore a basso rumore è costruito utilizzando la tecnologia proprietaria iPassives di Analog Devices, che previene gli squilibri del circuito e riduce gli elementi parassitici, aiutando a ottenere una uniformità del guadagno superiore allo 0,005% con prestazioni di deriva ottimizzate (1 ppm/°C).

Micromodulo DAQ in formato BGALa tecnologia iPassives offre anche notevoli vantaggi in termini di dimensioni rispetto ull'utilizzo di componenti passivi discreti,  minimizzando le fonti di errore dipendenti dalla temperatura e riducendo l'onere della calibrazione a livello di sistema.

Le opzioni di guadagno configurabili (0,45, 0,52, 0,9, 1, o 1,9), consentono di regolare il livello di guadagno o attenuazione in base alla propria applicazione, così come di scegliere la configurazione dello stadio di ingresso tra completamente differenziale o con conversione da single-ended a differenziale.

Il micromodulo ADAQ4003 include anche un filtro RC unipolare tra l'amplificatore a il convertitore, che è stato progettato per massimizzare il tempo di assestamento e la larghezza di banda del segnale di ingresso.

Il layout del circuito stampato è fondamentale per preservare l'integrità del segnale e ottenere le prestazioni attese dalla catena del segnale. La piedinatura del micromodulo ADAQ4003 facilita il layout e mantiene i segnali analogici sul lato sinistro e i segnali digitali sul lato destro.

In altre parole, ciò permette ai progettisti di mantenere le sezioni sensibili analogiche e digitali separate e confinate in determinate aree della scheda ed evitare la diafonia tra segnali digitali e analogici e di mitigare il rumore irradiato.

Il micromodulo ADAQ4003 incorpora tutti i condensatori ceramici di disaccoppiamento necessari (bassa resistenza equivalente in serie (ESR) e bassa induttanza equivalente in serie (ESL)) per i pin di riferimento (REF) e di alimentazione (VS+, VS-, VDD e VIO). Questi condensatori forniscono un percorso a bassa impedenza verso terra alle alte frequenze per gestire le correnti transitorie. Non sono richiesti condensatori di disaccoppiamento, la cui assenza non ha dimostrato alcun alcun impatto sulle prestazioni o sulle interferenze EMI.

Schede di prototipazione e sviluppo AnalogMax-DAQ

Scheda prototipazione rapida AnalogMAX DAQ3Per facilitare l'attività di prototipazione e sviluppo con i micromoduli della sulla sua famiglia ADAQ, Analog Devices ha realizzato in collaborazione con Arrow Electronics delle schede complete per l'acquisizione dati utilizzabili tramite una semplice connessione USB a un PC.

Disponibili in più versioni, contengono un sistema completo di acquisizione dati ad alte prestazioni, con circuiti di riferimento, regolazione e conversione con capacità di elaborazione locale ad alta velocità tramite una FPGA della famiglia Intel MAX10.

Le schede vengono fornite di una ricca serie di software di valutazione delle prestazioni e di ausilio allo sviluppo mediante i linguaggi di programmazione più diffusi.

 

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