24-разрядный GX1274, аналог ADS1274, — мощный движок для точного сбора сигналов акустических датчиков

Акустические датчики, являющиеся ключевым оборудованием для преобразования звуковых сигналов в электрические, широко используются в таких областях, как мониторинг шума в окружающей среде, разработка аудиооборудования, диагностика промышленных неисправностей и т. д. В данной статье в основном рассказывается о замене ADS1274 на 24-разрядный аналого-цифровой преобразователь GX1274 для использования в акустических датчиках. Высокая точность этого чипа и динамический диапазон до 144 дБ (в режиме высокого разрешения) позволяют улавливать даже малейшие изменения в акустических сигналах. Его собственный шум составляет всего 1,5 мкВрмс, что обеспечивает высокую точность сбора слабых акустических сигналов.

GX1274 использует многобитовый модулятор Delta-sigma высокого порядка, который формирует шум в полосе пропускания и отфильтровывает его с помощью встроенного цифрового фильтра, что позволяет получить очень низкий уровень шума в полосе пропускания. GX1274 предлагает на выбор два встроенных цифровых фильтра: FIR-фильтр с высокой полосой пропускания, эффективная полоса пропускания которого достигает 90,6% от полосы пропускания Найквиста, при этом пульсации в полосе пропускания составляют менее ±0,005 дБ; SINC-фильтр с низкой задержкой, который может генерировать стабильный выходной сигнал в течение 6 циклов и имеет более низкий уровень шума.

GX1274 поддерживает четыре режима работы: режим высокой скорости (HS) — самый быстрый, с тактовой частотой 37 МГц достигает 144 кГц, полоса пропускания -3 дБ составляет 70 кГц; режим высокой точности (HR) — самый точный, SNR достигает 111,7 дБ, THD достигает -122,9 дБ, потребляемая мощность составляет всего 20,8 мВт/канал; режим низкого энергопотребления (LP) с той же скоростью вывода, что и в режиме HR, но с почти вдвое меньшим энергопотреблением; режим низкой скорости (LS), подходящий для низкоскоростного сбора данных, с энергопотреблением всего 2,7 мВт/канал. Кроме того, этот чип управляется непосредственно с помощью выводов PIN, не требуя компиляции регистров, что удобно для клиентов.

Особенности GX1274:

• 8-канальная синхронная выборка, скорость передачи данных до 144 кСпс

• Выбор между FIR-фильтром с высокой полосой пропускания и SINC-фильтром с низкой задержкой

• Низкое энергопотребление: режим HS: 34,0 мВт/канал;

режим HR: 20,8 мВт/канал;

режим LP: 10,9 мВт/канал;

режим LS: 2,7 мВт/канал;

• Уровень синфазного сигнала от рельса до рельса

• Коэффициент подавления синфазного сигнала: 116 дБ

• Аналоговое питание 5 В; цифровое питание 1,8 В

• Питание IO: 1,8 В ~ 3,3 В

• Интерфейс SPI или синхронизация кадров, поддержка режима гирляндной цепи

• Уровень ESD: HBM ±2 кВ, CDM ±2 кВ; Latch-up ±600 мА

• Диапазон рабочих температур: от -40 °C до +85 °C