「今日、多くの現代 エレクトロニック デバイスには、オンボードの温度監視システムが必要です。 アナログ信号をパルス幅変調信号またはデジタル信号に変換する方法は、多数の文書に文書化されている。 ただし、測定ソリューションにADCが必要な場合は、コスト、精度、および速度に関連するいくつかの欠点があります。 一般に、測定の精度が高いほど、ソリューションのコストは高くなります。 この 回路 低コストで接続が簡単なユニバーサルソリューションを提供し、温度測定システムのニーズに応じて精度を変更できます。
「
Q:
GPIOがXNUMXつだけ残っている場合 FPGA/システム内のマイクロプロセッサ、アナログ測定を実行する方法は？
A:
A 電圧-周波数 コンバータ アナログ-デジタル変換器の代わりに使用できます。
ただし、ASICの開発には時間と費用がかかり、他の用途に対応できる柔軟性がありません。 したがって、ますます多くのアプリケーションがマイクロプロセッサまたは小型FPGAを使用して、製品開発を時間どおりに、費用効果が高く、効率的に完了しています。 この記事では、正確な温度結果を提供するためにGPIOピンを使用するだけでよい温度-周波数変換器について説明します。 この記事では、さまざまな検出アプリケーションに電圧-周波数変換器を使用する方法についても説明します。
動機
一部 センサー 測定値（温度、湿度、気圧など）は基本的に直流であり、その変化率はADCの要件と関連する設計上の考慮事項を満たすのに十分な速さではありません（正確な分解能は必要ありません）。それと。 ほとんどのADCは、センサー出力をデジタル量子化して通過させる前に適切に調整するために、高速で正確なクロック生成とタイミング、安定した基準電圧、非常に低い出力インピーダンスの基準バッファー、およびアナログフロントエンド回路を必要とします。 周囲温度を検出する場合、ディスクリートアプリケーションはホイートストンブリッジのサーミスタを使用し、計装アンプによって出力を取得して、ADCに供給する場合があります。 この設計は過剰な設計であり、アプリケーションが必要とするよりも多くのスペース、電力、および計算サイクルを必要とし、アプリケーション自体は15秒ごとに測定を実行するだけでよい場合があります。
LTC6990
固定周波数または電圧制御動作
-修正済み：シングル 抵抗 周波数の設定を担当します (最大誤差 -VCO: XNUMX つの抵抗器が VCO の中心周波数とチューニング範囲の設定を担当します)。
周波数範囲：488Hz〜2MHz
2.25V〜5.5Vの単電源動作
72μAの供給電流（100kHzで）
500μsの起動時間
VCO帯域幅> 300kHz（1MHzで）
CMOSロジック出力は20mAを供給/吸収できます
50％デューティサイクルの方形波出力
出力の有効化（無効にすると、低インピーダンス状態または高インピーダンス状態を選択できます）
-55ºC〜125ºCの動作温度範囲
ロープロファイル（高さ1mmのみ）SOT-23（ThinSOTTM）パッケージと2mm x 3mmDFNパッケージで利用可能
の数と複雑さを減らすことができる代替の測定ソリューションを設計できますか コンポーネント アナログ電圧も測定しながらADC信号チェーンに関連していますか？ 解決策は、電圧周波数変換器（LTC6990など、電圧制御発振器（VCO）モードとして構成することで、ADCを必要とせずにアナログ電圧を測定できるようにすることです。この例では、精度熱電対AD8494アンプは周囲温度センサーとして構成され、その出力電圧はLTC6990の入力として使用され、温度-周波数変換器の信号チェーンを生成します。
図1.単純な温度-周波数変換器。
温度入力を周波数出力に変換する方法は？
今日、多くの最新の電子機器には、オンボードの温度監視システムが必要です。 アナログ信号をパルス幅変調信号またはデジタル信号に変換する方法は、多数の文書に文書化されている。 ただし、測定ソリューションにADCが必要な場合は、コスト、精度、および速度に関連するいくつかの欠点があります。 一般に、測定の精度が高いほど、ソリューションのコストは高くなります。 この回路は、低コストで接続が簡単なユニバーサルソリューションを提供し、温度測定システムのニーズに応じて精度を変更できます。
AD8494は熱電対精密増幅器ですが、入力をグランドに短絡することにより、周囲温度センサーとしても使用できます。 出力は次のように定義されます。
ユニポーラ電源を使用する回路では、
Q:
システムのFPGA /マイクロプロセッサにGPIOがXNUMXつしか残っていない場合、アナログ測定を実行するにはどうすればよいですか？
A:
アナログ-デジタル変換器の代わりに電圧-周波数変換器を使用することができます。
ただし、ASICの開発には時間と費用がかかり、他の用途に対応できる柔軟性がありません。 したがって、ますます多くのアプリケーションがマイクロプロセッサまたは小型FPGAを使用して、製品開発を時間どおりに、費用効果が高く、効率的に完了しています。 この記事では、正確な温度結果を提供するためにGPIOピンを使用するだけでよい温度-周波数変換器について説明します。 この記事では、さまざまな検出アプリケーションに電圧-周波数変換器を使用する方法についても説明します。
動機
一部のセンサー測定値（温度、湿度、気圧など）は本質的に直流であり、その変化率はADCと設計の要件を満たすのに十分な速さではありません（正確な分解能は必要ありません）。それに関連する考慮事項。 ほとんどのADCは、センサー出力をデジタル量子化して通過させる前に適切に調整するために、高速で正確なクロック生成とタイミング、安定した基準電圧、非常に低い出力インピーダンスの基準バッファー、およびアナログフロントエンド回路を必要とします。 周囲温度を検出する場合、ディスクリートアプリケーションはホイートストンブリッジのサーミスタを使用し、計装アンプによって出力を取得して、ADCに供給する場合があります。 この設計は過剰な設計であり、アプリケーションが必要とするよりも多くのスペース、電力、および計算サイクルを必要とし、アプリケーション自体は15秒ごとに測定を実行するだけでよい場合があります。
LTC6990
固定周波数または電圧制御動作
-固定: XNUMX つの抵抗器が周波数の設定を担当します (最大誤差) -VCO: XNUMX つの抵抗器が VCO の中心周波数とチューニング範囲の設定を担当します
周波数範囲：488Hz〜2MHz
2.25V〜5.5Vの単電源動作
72μAの供給電流（100kHzで）
500μsの起動時間
VCO帯域幅> 300kHz（1MHzで）
CMOSロジック出力は20mAを供給/吸収できます
50％デューティサイクルの方形波出力
出力の有効化（無効にすると、低インピーダンス状態または高インピーダンス状態を選択できます）
-55ºC〜125ºCの動作温度範囲
ロープロファイル（高さ1mmのみ）SOT-23（ThinSOTTM）パッケージと2mm x 3mmDFNパッケージで利用可能
アナログ電圧を測定しながら、ADC信号チェーンに関連するコンポーネントの数と複雑さを減らすことができる代替の測定ソリューションを設計できますか？ 解決策は、電圧周波数変換器（LTC6990など、電圧制御発振器（VCO）モードとして構成することで、ADCを必要とせずにアナログ電圧を測定できるようにすることです。この例では、精度熱電対AD8494アンプは周囲温度センサーとして構成され、その出力電圧はLTC6990の入力として使用され、温度-周波数変換器の信号チェーンを生成します。
図1.単純な温度-周波数変換器。
温度入力を周波数出力に変換する方法は？
今日、多くの最新の電子機器には、オンボードの温度監視システムが必要です。 アナログ信号をパルス幅変調信号またはデジタル信号に変換する方法は、多数の文書に文書化されている。 ただし、測定ソリューションにADCが必要な場合は、コスト、精度、および速度に関連するいくつかの欠点があります。 一般に、測定の精度が高いほど、ソリューションのコストは高くなります。 この回路は、低コストで接続が簡単なユニバーサルソリューションを提供し、温度測定システムのニーズに応じて精度を変更できます。
AD8494は熱電対精密増幅器ですが、入力をグランドに短絡することにより、周囲温度センサーとしても使用できます。 出力は次のように定義されます。
ユニポーラ電源を使用する回路では、
リンク： LM190E08-TLK1 SKIIP83EC125T1