tify;">工業(yè)控制系統(tǒng)廣泛用于各個行業(yè),,無論是生產(chǎn)制造還是加工生產(chǎn)都離不開工業(yè)控制系統(tǒng),。特別是在關(guān)鍵的基礎設施方面更加依賴工業(yè)控制系統(tǒng),比如化工,、水利設施、商業(yè)設施,、國防工業(yè),、食品行業(yè)、通信,、應急響應,、重點制造、能源,、公共衛(wèi)生,、交通系統(tǒng)等支撐現(xiàn)代社會的重要部門。隨著行業(yè)應用的深化落地,,以及工業(yè)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)密集型任務數(shù)量的增加,,系統(tǒng)需要通過快速決策來防止出現(xiàn)系統(tǒng)故障,這增加了人們對工業(yè)系統(tǒng)實時控制提出更快速度和更高精度的需求,。
2021年6月9日,,德州儀器 (TI)擴充了其高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品系列,推出了一系列全新的逐次逼近寄存器 (SAR) 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC),,它們可在工業(yè)設計中實現(xiàn)高精度數(shù)據(jù)采集,。在同日舉辦的媒體會上,TI高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品線經(jīng)理Matthew Hann與OFweek電子工程網(wǎng)及一眾行業(yè)媒體進行了更深入的解析和溝通,。
Matthew Hann,,TI高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品線經(jīng)理(TI供圖,下同)
Matthew Hann提到,,工業(yè)場景中的實時控制可以幫助人們在第一時間了解到工業(yè)系統(tǒng)的狀況,,從而及時作出一些保護措施,來避免傷害的產(chǎn)生,。以熱像儀,、電網(wǎng)基礎設施,、電能質(zhì)量分析監(jiān)測等為例,這些設備都需要實時控制來滿足細節(jié)之處的監(jiān)測和跟蹤,,比如監(jiān)測是否會出現(xiàn)電壓或電流過載導致高溫情況的出現(xiàn),。其次,監(jiān)測過程中從端到中央的信息傳輸是否穩(wěn)定可靠,,監(jiān)測信號的品質(zhì)是否能保證,,信息是否能得到及時有效的反饋等等。這些都是工業(yè)系統(tǒng)實時控制中所需要注意的問題,。
為了解決工業(yè)系統(tǒng)設計中所遇到的包括準確度,、噪聲、功耗,、尺寸,,以及設計開發(fā)周期在內(nèi)的諸多挑戰(zhàn),TI全新推出的ADC3660系列,,可以在高精度,、安全性、高可靠度以及高效率情況下,,通過快速控制讓機器設備反應更及時,,應用在工廠自動化場景中,幫助工廠及時發(fā)現(xiàn)問題并作出補救,,保護工人以及工廠環(huán)境,。與此同時,ADC3660系列在功耗,、尺寸方面都進一步滿足了未來工業(yè)便攜式,、微型化以及節(jié)能省電的發(fā)展趨勢。
TI全新精密模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC系列
據(jù)介紹,,ADC3660系列具有如下特點:
1,、在數(shù)字控制環(huán)路中通過更快的響應時間保護工業(yè)系統(tǒng)
ADC3660系列在類似速度下的延遲比同類器件低80%。以該系列中的ADC3664為例,,ADC3664具有該系列中國最快速的25MSPS跟14位的分辨率,,可實現(xiàn)一個時鐘 (8ns) 的 ADC 延遲。該系列的超低延遲使各種工業(yè)系統(tǒng)中的高速數(shù)字控制環(huán)路能夠更準確地監(jiān)控電壓和電流峰值并對其作出響應,,從而提高在半導體制造等應用場景中的工具精度,。
2、在超低功耗下實現(xiàn)業(yè)界先進的噪聲性能
ADC3660系列可以免去工程師在出色的噪聲性能和低功耗之間做選擇的煩惱,,以ADC3683(業(yè)界超快的 18 位、65MSPS ADC)為例,,這是該系列里分辨率18位的一款ADC,,它可提供 84.2dB 的信噪比 (SNR) 和 -160dBFS/Hz 的噪聲頻譜密度,同時保持每通道 94mW 的低功耗;ADC3541(10MSPS,、14 位)的總功耗為 36mW,,可簡化熱管理并延長 GPS 接收器或手持電子設備等功率敏感型應用的電池壽命;ADC3660(65MSPS,、16 位)可提供 82dBFS SNR,,從而提高聲納應用中的圖像分辨率,而且功耗比同類器件低 65%(每通道 71mW),。
3,、利用集成特性和高采樣頻率降低設計復雜性
此外,ADC3660系列的高采樣速度和集成特性可幫助設計人員減少其系統(tǒng)中的元件數(shù)量,。例如,,ADC3683在兩倍的通道密度下,實現(xiàn)比同類18位器件快四倍的采樣率,;它還支持一種將所需信號的諧波推往更高頻率的過采樣技術(shù),,這使設計人員能夠降低抗混疊濾波器的復雜性并減少 75% 的系統(tǒng)元件數(shù)量。
總而言之,,ADC3660系列同時具備了高精準度和低噪聲,、及時性與低功耗??梢宰尮こ處煼浅7奖阕杂傻厝メ槍眉袄щy,,選擇一顆適合的物料,然后在設計上可能只需要做些微的修改,,讓產(chǎn)品可以更快投產(chǎn),,并使產(chǎn)品的性能在業(yè)界領(lǐng)先。
但實際上,,在高精度和高采樣速度間取得平衡并不容易,,對此,Matthew Hann表示,,TI在定義一個新的產(chǎn)品時,,需要傾聽客戶的心聲,了解客戶的需求是什么,。正如上文所提到的眾多場景中,,有些場景只需要準確度不需要速度,有些場景需要高速而不需要準確度,。但事實上,,現(xiàn)在的生活場景中,如果能夠更快,、更好,、更精準,、更低功耗地截取我們所需要的的微小信號,那就能夠開發(fā)更多可能的應用,,大大提升生活的便利性,。如今TI的產(chǎn)品能被廣泛應用在雷達、工廠自動化,、電廠安全監(jiān)控與保護,、電機控制等眾多領(lǐng)域。