Holtek Semiconductor to producent półprzewodników, specjalizujący się w projektowaniu i sprzedaży mikrokontrolerów oraz peryferyjnych układów scalonych. Oferta obejmuje m.in. układy dla elektroniki konsumenckiej, motoryzacji i do zastosowań przemysłowych. Są to 8-bitowe i 32-bitowe mikrokontrolery, układy do zarządzania energią oraz różnego rodzaju peryferia, w tym przetworniki Delta-Sigma.

Wraz z rosnącą podażą sensorów stosowanych w urządzeniach telemedycznych i automatyce przemysłowej i konsumenckiej, rośnie również zapotrzebowanie na przetworniki ADC.

Przetwornik ADC Delta-Sigma jest bardzo popularną architekturą w sprzęcie wymagającym wysokiej rozdzielczości i precyzji. Są to np. wagi, termometry, glukometry, przetworniki temperatury/ciśnienia. Architektura ta składa się z dwóch głównych części: modulatora Delta-Sigma oraz filtra cyfrowego/decydującego. Schemat blokowy takiego przetwornika pokazano na rys. 1.

Zalety i wady przetwornika Delta-Sigma

Zaleta

Wysoka rozdzielczość: ADC Delta-Sigma wykorzystuje technikę nadpróbkowania. Sygnał jest gęsto próbkowany, a następnie obliczana jest średnia wartość wyjściowa. Umożliwia to uzyskanie wysokiej rozdzielczości i jest idealne do zastosowań wymagających wysokiej dokładności pomiaru sygnałów ciągłych.

Wada

Opóźnienia: Architektura przetwornika Delta-Sigma zawiera filtr cyfrowy, który wymaga dłuższego czasu ustalania się wyjścia przy nagłych zmianach sygnału analogowego lub przełączaniu kanałów. W efekcie przetwornik Delta Sigma ADC jest bardziej odpowiedni do pomiarów sygnałów prawie stałoprądowych lub do zastosowań z sygnałami wolno zmiennymi.

Holtek oferuje następujące trzy serie 24-bitowych układów scalonych ADC Delta Sigma:

• 24-Bit Delta Sigma ADC Peripheral Series
• 24-Bit Delta Sigma ADC Flash MCU Series
• 24-Bit Delta Sigma ADC Health Care Flash MCU Series

24-Bit Delta Sigma ADC Peripheral Series

Peryferyjne 24-bitowe przetworniki Delta-Sigma firmy Holtek mają wiele kanałów wejściowych oraz programowalny wzmacniacz (PGA) i jest specjalnie zaprojektowany do zastosowań, w których używane są różnicowe wejścia analogowe. Seria charakteryzuje się niskim poziomem szumów i wysoką dokładnością, co może poprawić funkcję pomiarową różnych aplikacji z sensorami o wysokiej dokładności. Komunikacja z zewnętrznymi mikrokontrolerami (MCU) lub urządzeniami nadrzędnymi odbywa się za pośrednictwem wewnętrznego interfejsu I²C lub SPI. Funkcja niskiego poboru mocy umożliwia również zastosowanie tej serii w aplikacjach zasilanych bateryjnie.

Przykładowy schemat zastosowania w wadze:

24-Bit Delta Sigma ADC Flash MCU Series

Seria mikrokontrolerów Flash z 24-bitowym przetwornikiem Delta-Sigma firmy Holtek obejmuje mikrokontrolery 8-bitowe oraz Cortex® M0+. Zawiera wielokanałowy 24-bitowy przetwornik ADC Delta Sigma o niskim poziomie szumów i wysokiej dokładności. Funkcje analogowe obejmują programowalny wzmacniacz (PGA) oraz wiele niezwykle elastycznych modułów zegara, które zapewniają funkcje pomiaru czasu, generowania impulsów i generowania PWM. Komunikacja z zewnętrznym sprzętem jest realizowana poprzez w pełni zintegrowane funkcje interfejsu SPI, I²C lub UART. LDO może dostarczać zasilanie dla mikrokontrolera i urządzeń zewnętrznych. Funkcje ochronne, takie jak wewnętrzny Watchdog Timer, Reset przy niskim napięciu i detektor niskiego napięcia, w połączeniu z doskonałą odpornością na zakłócenia i ochroną ESD, zapewniają niezawodne działanie w trudnych warunkach zasilania.

Przykładowy schemat zastosowania w czujniku temperatury:

24-Bit Delta Sigma ADC Health Care Flash MCU Series

Seria do zastosowań medycznych firmy Holtek obejmuje 8-bitowe i 32-bitowe mikrokontrolery wyposażone w wewnętrzny wielokanałowy 24-bitowy przetwornik ADC Delta Sigma. W porównaniu z poprzednią serią zawierają różne obwody AFE, lepiej przystosowane do takich urządzeń jak termometry czołowe/douszne, glukometry (HCT i CGM) oraz wagi do pomiaru tkanki tłuszczowej.

Przykłady zastosowań zamieszczono poniżej:

• Glukometr>>
• Termometr czołowy>>
• Transmiter temperatury (4-20mA)>>
• Transmiter ciśnienia (4-20mA)>>
• Waga kuchenna>>

Więcej informacji: JM elektronik