一直以來，基于傳感器的系統(tǒng)的電路設(shè)計不僅耗時且極為復(fù)雜，還需要針對每個系統(tǒng)開發(fā)專用的設(shè)計。從伊始的挑選傳感器、搜索并分析元器件、評估系統(tǒng)性能，到線路布局及電路板裝配、合適設(shè)計，直至最終的系統(tǒng)建模，很多工程師都要花費(fèi)幾星期甚至幾個月的時間才能成功開發(fā)出一款定制的模擬傳感器解決方案，這無疑成為困擾眾多工程師的一大難題。
美國國家半導(dǎo)體秉承“簡易設(shè)計”理念，推出兩款可配置的傳感器模擬前端(AFE)集成電路LMP90100和LMP91000。兩款產(chǎn)品均采用美國國家半導(dǎo)體的獨(dú)創(chuàng)技術(shù)，并獲得多款全新設(shè)計工具的支持，令系統(tǒng)設(shè)計工程師可以使用各大廠商生產(chǎn)的各類傳感器產(chǎn)品完成信號路徑設(shè)計，幫助他們將產(chǎn)品快速推向市場。美國國家半導(dǎo)體亞太區(qū)市場經(jīng)理林偉山、精密信號路徑產(chǎn)品部副總裁James Ashe和精密系統(tǒng)業(yè)務(wù)部門應(yīng)用工程技術(shù)經(jīng)理Chuck Sins出席了產(chǎn)品發(fā)布會，并接受記者采訪。
卓越的性能優(yōu)勢
此次美國國家半導(dǎo)體推出的兩款全新傳感器模擬前端芯片是可配置傳感器模擬前端電路產(chǎn)品系列的頭兩款產(chǎn)品。這兩款芯片各有特點(diǎn)，適用于不同的傳感器系統(tǒng)，這些特點(diǎn)包括可編程的電流源、自選參考電壓以及可調(diào)整的采樣率。
LMP90100芯片是業(yè)界首款可真正連續(xù)校準(zhǔn)背景信號并做出診斷的24位、多通道、低功耗傳感器模擬前端電路，適用于高性能收發(fā)器及變頻器系統(tǒng)。LMP90100可以有效消除隨著時間及溫度變化而出現(xiàn)的漂移，實(shí)現(xiàn)真正意義上的背景信號連續(xù)校準(zhǔn)。并在不干擾被側(cè)信號的基礎(chǔ)上，確定偏移及增益誤差。此外，每個傳感器的信號增益、采樣率及診斷參數(shù)均可編程。它還具有浮動輸入、過載保護(hù)及靈活的輸入多路路徑選擇，且經(jīng)一次采樣后就可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定輸出。
LMP91000芯片是業(yè)界首款可全面配置的低功耗恒電位儀，可在傳感器與模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器之間提供一個高度集成的完整信號路徑。這款可配置的模擬前端電路適用于微功耗的化學(xué)物質(zhì)及氣體檢測應(yīng)用。其恒電位儀電壓和輸出增益都可根據(jù)設(shè)計要求自行設(shè)置，這使得工程師可以使用同一方案探測更多的氣體種類，或者探測不同的氣體濃度。工程師也可通過I2C接口驗證傳感器性能，而內(nèi)置的溫度傳感器則可提供附加輸出，以進(jìn)行溫度監(jiān)控。
簡易的設(shè)計工具
為了進(jìn)一步簡化設(shè)計過程，美國國家半導(dǎo)體開發(fā)出WEBENCHÒ傳感器模擬前端電路設(shè)計工具(WEBENCHÒSensor AFE Designer)，幫助系統(tǒng)設(shè)計工程師更好地使用這兩款可配置的傳感器模擬前端電路，完成傳感器信號路徑設(shè)計。換言之，工程師可以利用這套設(shè)計工具挑選傳感器，進(jìn)行設(shè)計，配置解決方案并將配置參數(shù)下載至傳感器模擬前端電路，將傳感器置入系統(tǒng)后即可進(jìn)行仿真測試。將一個典型的傳感器應(yīng)用所需要的數(shù)塊電路板及多達(dá)25顆的元器件簡化為一顆芯片。而設(shè)計時間上則從幾周甚至幾個月縮短至幾分鐘。
這款WEBENCH傳感器模擬前端電路設(shè)計工具是美國國家半導(dǎo)體屢獲殊榮的WEBENCH系列網(wǎng)絡(luò)設(shè)計工具的最新成員。它兼容多種技術(shù)規(guī)格，可以支持?jǐn)?shù)百款溫度、壓力及化學(xué)傳感器。其數(shù)據(jù)庫涵蓋了Omega Engineering.、Honeywell Sensing & Control、Tempco Electric Heater及All Sensors等公司的眾多傳感器產(chǎn)品。
除此之外，美國國家半導(dǎo)體還提供了傳感器模擬前端電路開發(fā)平臺，幫助系統(tǒng)設(shè)計工程師迅速合適設(shè)計并立即進(jìn)行建模測試。
據(jù)透露，繼LMP90100和LMP91000之后，美國國家半導(dǎo)體將進(jìn)一步豐富其可配置傳感器模擬前端電路產(chǎn)品系列，其應(yīng)用將涉及包括醫(yī)療電子領(lǐng)域在內(nèi)的多種應(yīng)用領(lǐng)域。