改NSC可配置的传感器模拟前端电路大幅简化

为了帮助系统设计工程师在极短时间内即可完成高集成度传感器系统设计，美国国家半导体公司(NSC)日前宣布，两款可配置的传感器模拟前端(AFE)产品LMP91000/LMP90100正式面世。工程师只要采用这两款产品，即可利用WEBENCH Sensor AFE Designer设计工具挑选传感器，进行设计，配置解决方案并将参数下载至模拟前端电路中，从而将设计时间从几周甚至几个月，缩短至几分钟。

WEBENCH Sensor AFE Designer是NSC WEBENCH系列设计工具之一，兼容多种技术规格，可以支持数百款温度、压力及化学传感器。其数据库涵盖了Omega Engineering、Honeywell Sensing & Control、Tempco Electric Heater及All Sensors等公司的众多传感器产品。此外，WEBENCH工具还为LED、电源管理芯片、信号路径、音频系统、放大器及有源滤波器等其它解决方案提供设计支持。

“许多OEM厂商目前缺乏设计传感器信号路径所需的模拟电路设计经验。”美国国家半导体精密信号路径产品部副总裁James Ashe强调说，“在传统设计中，工程师必须先确定传感器的特性及性能，然后才可为传感器寻找直流性能配合的运算放大器，以及具备恰当分辨率和准确度的模拟/数字转换器。此外，工程师还须另外花时间为电路进行评估测试及建模。”

图：LMP90100面向压力传感器及热电阻温度传感器应用框图

LMP91000与LMP90100各有特点，适用于不同的传感器系统(包括可编程的电流源、自选参考电压以及可调整的“40英里？还是晚上？你认为这可能吗？” 格里芬接着说：“如果我发现这是真的采样率)。NSC方面透露说，LMP90100是业界首款可真正连续校准背景信号并做出诊断的24位、多通道、低功耗传感器模拟前端电路，适用于高性能收发器及变频器系统。NSC专利的背景信号校准技术可以有效消除随着时间及温度变化而出现的漂移，并在不干扰被侧信号的基础上，确定偏移及增益误差。

除了内置24位Sigma-delta ADC外，LMP90100还采用灵活的输入(多路复用器)配置，可支持任意比例的差分或单端输入。每个传感器的信号增益(包括1、2、4、8、16、 2、64和128)、采样率及诊断参数均可编程，该芯片还提供两个匹配的驱动电流实现传感器的驱动。LMP90100平均耗电低于平均值0.7mA，在-40oC至+125oC的温度范围内可确保正常工作，适合用于温度收发器或4mA-20mA系统。

LMP91000则是业界首款可全面配置的低功耗恒电位仪，可在传感器与ADC间提供一个高度集成的完整信号路径，适用于微功耗的化学物质及气体检测应用，如三极单一气体传感器及双端氧气传感器等。NSC亚太区市场经理林伟山介绍说，LMP91000的工作原理在于，其内部大小与测量气体的含量成正比，通过跨阻抗放大器，LMP91000生成与这一电流成正比的输出电压，从而推算出气体含量。<监管的方式要不要作调整？拿不准。我们是不是到了这个阶段？拿不准。 他表示/p>

据悉，LMP91000允许用户通过I2C兼容接口自行设置跨阻抗增益值，因此能够支持对含量介于0.5nA/ppm与9.5nA/ppm间的有毒气体做出灵敏反应。此外，LM91000的恒电位仪电压和输出增益都可根据设计要求自行设置，这令工程师可以探测更多的气体种类，或者探测不同的气体浓度，并确保设备的总系统功耗可低至10μA(平均值)。工程师也可通过I2C接口验证传感器性能，而内置的温度传感器则可提供附加输出，以进行温度监控。LMP91000芯片的工作电压范围在2.7V至5.5V之间。

LMP90100采用28引脚TSSOP封装，采购以1,000颗为单位，单颗售价为4.95美元；LMP91000采用14引脚LLP封装，采购以1,000颗为单位，单颗售价为 .95美元，两者均已开始批量供货。Ashe同时表示，目前国半正面向更高速率、更高性能的传感器系统开发多款传感器模拟前端电路，也计划进军医疗设备等产品市场，预计新产品将于明年推出。