JAJSQK0D August   2013  – June 2026 ADS1120

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特長
  3. 2 アプリケーション
  4. 3 説明
  5. 4 デバイス比較表
  6. 5 ピン構成および機能
  7. 6 仕様
    1. 6.1 絶対最大定格
    2. 6.2 ESD 定格
    3. 6.3 推奨動作条件
    4. 6.4 熱に関する情報
    5. 6.5 電気的特性
    6. 6.6 SPI のタイミング要件
    7. 6.7 SPI スイッチング特性
    8. 6.8 タイミング図
    9. 6.9 代表的特性
  8. 7 パラメータ測定情報
    1. 7.1 ノイズ性能
  9. 8 詳細説明
    1. 8.1 概要
    2. 8.2 機能ブロック図
    3. 8.3 機能説明
      1. 8.3.1  マルチプレクサ
      2. 8.3.2  低ノイズ PGA
        1. 8.3.2.1 入力同相電圧の要件
        2. 8.3.2.2 PGA のバイパス
      3. 8.3.3  電圧リファレンス
      4. 8.3.4  クロック ソース
      5. 8.3.5  変調器
      6. 8.3.6  デジタル フィルタ
      7. 8.3.7  出力データ レート
      8. 8.3.8  励起電流源
      9. 8.3.9  ローサイド パワー スイッチ
      10. 8.3.10 センサ検出
      11. 8.3.11 システム モニタ
      12. 8.3.12 オフセット キャリブレーション
      13. 8.3.13 温度センサ
        1. 8.3.13.1 デジタル コードから温度への変換
    4. 8.4 デバイスの機能モード
      1. 8.4.1 パワーアップとリセット
      2. 8.4.2 変換モード
        1. 8.4.2.1 シングルショット変換モード
        2. 8.4.2.2 連続変換モード
      3. 8.4.3 動作モード
        1. 8.4.3.1 通常モード
        2. 8.4.3.2 デューティ サイクル モード
        3. 8.4.3.3 ターボ モード
        4. 8.4.3.4 パワーダウン モード
    5. 8.5 プログラミング
      1. 8.5.1 シリアル インターフェイス
        1. 8.5.1.1 チップ セレクト (CS)
        2. 8.5.1.2 シリアル クロック (SCLK)
        3. 8.5.1.3 データ準備完了 (DRDY)
        4. 8.5.1.4 データ入力 (DIN)
        5. 8.5.1.5 データ出力およびデータ準備完了 (DOUT/DRDY)
        6. 8.5.1.6 SPI タイムアウト
      2. 8.5.2 データ フォーマット
      3. 8.5.3 コマンド
        1. 8.5.3.1 RESET (0000 011xb)
        2. 8.5.3.2 START/SYNC (0000 100xb)
        3. 8.5.3.3 パワーダウン (0000 001xb)
        4. 8.5.3.4 RDATA (0001 xxxxb)
        5. 8.5.3.5 RREG (0010 rrnnb)
        6. 8.5.3.6 WREG (0100 rrnnb)
      4. 8.5.4 データの読み取り
      5. 8.5.5 コマンドの送信
      6. 8.5.6 複数のデバイスとのインターフェイス
    6. 8.6 レジスタ マップ
      1. 8.6.1 構成レジスタ
      2. 8.6.2 レジスタの説明
        1. 8.6.2.1 構成レジスタ 0 (アドレス = 00h) [リセット = 00h]
        2. 8.6.2.2 構成レジスタ 1 (アドレス = 01h) [リセット = 00h]
        3. 8.6.2.3 構成レジスタ 2 (アドレス = 02h) [リセット = 00h]
        4. 8.6.2.4 構成レジスタ 3 (アドレス = 03h) [リセット = 00h]
  10. 9 アプリケーションと実装
    1. 9.1 使用上の注意
      1. 9.1.1 シリアル インターフェイスの接続
      2. 9.1.2 アナログ入力フィルタリング
      3. 9.1.3 外部リファレンスおよびレシオメトリック測定
      4. 9.1.4 適切な同相入力電圧の確立
      5. 9.1.5 未使用入出力
      6. 9.1.6 疑似コードの例
    2. 9.2 代表的なアプリケーション
      1. 9.2.1 K 型熱電対測定 (–200℃～ +1250℃)
        1. 9.2.1.1 設計要件
        2. 9.2.1.2 詳細な設計手順
        3. 9.2.1.3 アプリケーション曲線
      2. 9.2.2 3 線式 RTD 測定 (–200℃～ +850℃)
        1. 9.2.2.1 設計要件
        2. 9.2.2.2 詳細な設計手順
          1. 9.2.2.2.1 2 線式と 4 線式 RTD 測定の設計バリエーション
        3. 9.2.2.3 アプリケーション曲線
      3. 9.2.3 抵抗ブリッジ測定
        1. 9.2.3.1 設計要件
        2. 9.2.3.2 詳細な設計手順
    3. 9.3 電源に関する推奨事項
      1. 9.3.1 電源シーケンス
      2. 9.3.2 電源ランプ レート
      3. 9.3.3 電源のデカップリング
    4. 9.4 レイアウト
      1. 9.4.1 レイアウトのガイドライン
      2. 9.4.2 レイアウト例
  11. 10デバイスおよびドキュメントのサポート
    1. 10.1 ドキュメントのサポート
      1. 10.1.1 関連資料
    2. 10.2 ドキュメントの更新通知を受け取る方法
    3. 10.3 サポート・リソース
    4. 10.4 商標
    5. 10.5 静電気放電に関する注意事項
    6. 10.6 用語集
  12. 11改訂履歴
  13. 12メカニカル、パッケージ、および注文情報

9.1.2 アナログ入力フィルタリング

アナログ入力フィルタリングには、2 つの目的があります。第 1 に、サンプリング プロセス中にエイリアシングの影響を制限すること、第 2 に外部ノイズが測定の一部にならないようにすることです。

他のサンプリングされたシステムと同様に、適切なアンチエイリアス フィルタリングが行われない場合、エイリアシングが発生する可能性があります。このエイリアシングは、ADC のサンプリング周波数 (ナイキスト周波数とも呼ばれる) の半分を超える周波数成分が入力信号に存在する場合に発生します。これらの周波数成分はフォールドバックされ、サンプリング周波数の半分以下で、対象となる実際の周波数帯域に現れます。ΔΣ ADC 内では、入力信号は、出力データ レートではなく、変調器の周波数 fMOD でサンプリングされます。図 9-2 に示されているように、デジタル フィルタのフィルタ応答は、サンプリング周波数 (fMOD) の倍数で繰り返されます。フィルタ アーキテクチャに応じて、フィルタ応答が繰り返される周波数までの信号やノイズは、デジタル フィルタによって一定量だけ減衰されます。入力信号中に変調周波数またはその整数倍の周波数付近に存在する周波数成分は、外部のアナログ フィルタによって減衰されない限り、減衰されることなく、目的の帯域内へとエイリアスで戻ります。

ADS1120 エイリアシングの効果図 9-2 エイリアシングの効果

多くのセンサ信号は本質的に帯域制限されています。たとえば、熱電対の出力は変化率が制限されています。この場合、ΔΣ ADC を使用する際、センサ信号はパスバンドにエイリアスで戻りません。しかし、センサの配線やアプリケーション回路に沿ってノイズを拾う場合、パスバンドにエイリアスする可能性があります。電力線サイクルの周波数と高調波は、1 つの共通ノイズ源です。外部ノイズは、付近のモーターや携帯電話などの電磁干渉 (EMI) または無線周波数干渉 (RFI) 源から発生することもあります。通常、別のノイズ源はプリント基板 (PCB) 上に、クロックや他のデジタル信号の形態で存在します。アナログ入力フィルタは、望ましくない信号を除去して測定結果に影響を及ぼすのに役立ちます。

1 次 RC フィルタは (ほとんどの場合) エイリアシングを完全に除去するか、センサのノイズフロア内のレベルまでエイリアシングの影響を低減するために十分です。理想的には、fMOD / 2 を超える信号は、ADC のノイズフロアより低いレベルまで減衰するようにします。「デジタル フィルタ」セクションのフィルタ応答プロットに示されているように、ADS1120 のデジタル フィルタは信号を特定の程度まで減衰させます。さらに、ノイズ成分は一般的に、実際のセンサ信号よりも大きさが小さくなります。したがって、一般的に、出力データ レートの 10 倍以上にカットオフ周波数を設定した 1 次 RC フィルタを使用することは、システム設計の出発点となります。

デバイス内部には、図 8-2 に示すように、PGA 入力の前に EMI フィルタを備えています。このフィルタのカットオフ周波数は約 31.8MHz で、高周波数の干渉を除去するのに役立ちます。