L’avvento delle applicazioni di nuova generazione ha messo in luce tutti i limiti dei convertitori analogico-digitale a 24 bit. Per rispettare le specifiche imposte da molte applicazioni industriali basate su Adc ad alta risoluzione, i progettisti erano spesso costretti a sacrificare molte funzionalità integrate e importanti caratteristiche a beneficio della sensibilità e dei bassi livelli di rumore e deriva. Indirizzando queste problematiche, Texas Instruments ha presentato una coppia di convertitori analogico-digitale delta-sigma a 32 bit concepiti proprio per indirizzare le applicazioni di nuova generazione che stanno proliferando soprattutto in campo industriale e in particolare nella sfera dell’automazione, del test, nei Plc e delle misure di temperatura.
Prestazioni senza compromessi
I nuovi convertitori, ADS1262 e ADS1263, permettono di superare molti compromessi in termini di prestazioni e funzionalità, ed essendo già predisposti per l’uso dei sensori rendono superfluo il ricorso a componenti esterni, contribuendo a contenere il costo del sistema e a incidere positivamente sulle figure di rumore e deriva. I dispositivi ADS1262 e ADS1263 permettono di evitare qualsiasi compromesso grazie a una risoluzione a 32 bit abbinata a una velocità di trasmissione dati elevata e a un’ampia gamma di temperature. Il tutto è abbinato a un elevato livello di integrazione che arriva a racchiudere in un unico package funzionalità embedded di rilevamento dei guasti e una serie di dotazioni per ottimizzare le prestazioni di controllori a logica programmabile, apparecchiature di automazione industriale e applicazioni di misura basate su sensori. Grazie alla risoluzione a 32 bit e ai bassi livelli di rumore (7 nVrms a 2,5 Sps) i nuovi Adc permettono di misurare i segnali più deboli, condizione essenziale nelle applicazioni dove i segnali di fondo scala sono tipicamente pari o inferiori a 10 mV. Al tutto contribuisce una deriva inferiore dell’80% rispetto alle soluzioni concorrenti, garantendo misure stabili su tutta la gamma di temperature.
L’elevata integrazione è determinante per ridurre il numero di componenti, contenendo costi, ingombri su scheda e tempi di progettazione: la versione ADS1262 integra un amplificatore a guadagno programmabile, un riferimento da 2,5 V, un oscillatore, un convertitore di livello, un sensore di temperatura, sorgenti di corrente a doppia eccitazione e otto pin di ingresso/uscita generici. Rispetto all’ADS1263, la versione ADS1263 prevede un Adc delta-sigma a 24 bit ausiliario concepito per i sistemi che richiedono funzioni di conversione del canale principale, di compensazione fra sensore e temperatura e di diagnostica.
Monitoraggio e diagnostica
Un blocco rivoluzionario presente nei dispositivi è quello di monitoraggio e diagnostica. Questo elemento embedded offre funzionalità avanzate quali il monitoraggio della catena di segnale interna, il rilevamento di errori dei dati, il rilevamento delle condizioni di burnout del sensore, il test del convertitore analogico-digitale. Il tutto consente di rilevare i guasti interni ed esterni, assicurando le funzioni diagnostiche necessarie per garantire l’alta affidabilità dei sistemi. Sul fronte delle prestazioni è da segnalare una velocità massima dei dati in uscita di 38 kSPS, livello che consente di utilizzare gli Adc in applicazioni industriali con capacità di trasmissione elevata. In tema di compatibilità con gli ambienti industriali è da sottolineare come la gamma di temperature di esercizio da -40 a +125 °C (di 20 °C superiore ai prodotti concorrenti) permetta di indirizzare le applicazioni più ostili, in linea con le altre caratteristiche dei nuovi convertitori.
Strumenti per progettare più velocemente
Per i nuovi convertitori ADS1262 e ADS1263 Texas Instruments offre una serie di strumenti di supporto per velocizzare il time-to-market. In primis, un progetto di riferimento della libreria TI Designs dedicato alle misure su bilance di pesatura ad alta risoluzione e bassa deriva con eccitazione del ponte in corrente alternata.
Sono inoltre disponibili ambienti di supporto completi per i progettisti di sistemi, comprendenti campionature, un modello Ibis, un calcolatore in Excel per la configurazione e appositi kit di sviluppo delle prestazioni (ADS1262EVM-PDK e ADS1263EVM-PDK). L’assistenza ai clienti per i convertitori ADS1262 e ADS1263 viene fornita anche attraverso il forum Precision Data Converters di TI E2E Community, dove gli ingegneri possono cercare soluzioni, ricevere assistenza, condividere conoscenze e risolvere problemi con altri colleghi e con gli esperti di TI. Gli ingegneri che sviluppano progetti con convertitori dati come ADS1262 e ADS1263 possono consultare anche il nuovo Data Converter Learning Center di TI, accedendo a risorse di progettazione classificate per argomenti, ad esempio fondamenti degli Adc delta-sigma, analisi e filtraggio del rumore degli Adc, gestione e controllo degli Adc e così via.
