Blog Perusahaan Tentang ADI ADG731 Monolitik CMOS 32-Channel Seriously Controlled Analog Multiplexers

Shenzhen Mingjiada Electronics Co, Ltd memasok ADIADG731multiplekser analog kontrol serial CMOS 32 saluran monolitik.

SAYA.ADG731ikhtisar produk
ItuADG731adalah multiplexer analog kontrol serial CMOS 32 saluran chip tunggal berkinerja tinggi. Ini mengadopsi desain terintegrasi chip tunggal dan mewujudkan arsitektur peralihan sinyal 32:1 dengan 32 input sinyal analog ujung tunggal dan satu keluaran sinyal umum. Ini adalah komponen inti dari sistem akuisisi, deteksi, dan kontrol sinyal analog multi-saluran. Chip ini meninggalkan desain rumit kontrol alamat paralel multiplekser tradisional, dan dilengkapi dengan antarmuka serial tiga kabel yang kompatibel dengan SPI, yang sangat menyederhanakan pengkabelan perangkat keras dan penggunaan sumber daya kontrol utama. Pada saat yang sama, ia mengandalkan teknologi CMOS yang matang untuk menyeimbangkan impedansi rendah, distorsi sinyal rendah, dan kecepatan peralihan tinggi, sehingga sangat cocok untuk skenario peralihan sinyal analog presisi tingkat industri.
 

ItuADG731menggunakan paket 48-TQFP, yang ukurannya ringkas, memiliki kinerja pembuangan panas yang sangat baik, dan mencakup kisaran suhu tingkat industri -40℃ hingga +85℃. Ini mendukung berbagai catu daya tunggal/ganda dan dapat secara fleksibel beradaptasi dengan sistem dengan arsitektur catu daya berbeda seperti perangkat portabel, pengukuran dan kontrol industri, serta instrumen. Ini adalah perangkat pilihan untuk skenario multi-switching sinyal analog multi-saluran.

II. Fungsi Inti dan Fitur ArsitekturADG731
1. Desain arsitektur saluran
ItuADG731memiliki 32 saluran peralihan analog yang dapat dikontrol secara independen, mengadopsi arsitektur masukan tunggal dan keluaran umum. Ia menggunakan pengkodean alamat biner 5-bit untuk mencapai gerbang yang tepat dari seluruh 32 saluran, memungkinkan hanya satu saluran untuk dihubungkan pada satu waktu, secara efektif menghindari sinyal crosstalk antar saluran. Semua saluran analog mendukung transmisi sinyal Rail-to-Rail, memaksimalkan rentang dinamis tegangan catu daya dan beradaptasi dengan kebutuhan peralihan sinyal kecil bertegangan rendah dan sinyal analog amplitudo konvensional.

2. Antarmuka kontrol serial
Berbeda dengan multiplekser pengalamatan paralel tradisional,ADG731Dilengkapi dengan antarmuka serial tiga kabel yang kompatibel dengan SPI standar, yang terdiri dari pin jam, pin input data, dan pin pemilihan chip, yang tidak memerlukan sejumlah besar sumber daya GPIO kontrol utama. Pengontrol utama dapat secara akurat mengontrol koneksi saluran yang sesuai dengan memasukkan kode alamat saluran 5-bit melalui pergeseran serial. Logika komunikasi serialnya sederhana dan sangat kompatibel, dan dapat langsung terhubung ke pengontrol utama tertanam arus utama seperti STM32, FPGA, dan DSP, sangat menyederhanakan pengkabelan perangkat keras dan kesulitan pengembangan program dari sistem peralihan multi-saluran. Sementara itu, antarmukanya mendukung level logika TTL/CMOS standar, dengan ambang batas level tinggi dan rendah yang jelas serta kemampuan anti-interferensi yang kuat.

3. Keuntungan dari proses CMOS terintegrasi monolitik
ItuADG731diproduksi menggunakan proses CMOS berkinerja tinggi, mengintegrasikan semua sakelar analog, logika decoding, sirkuit driver, dan sirkuit antarmuka serial. Ia dapat secara mandiri mencapai fungsi peralihan sinyal tanpa memerlukan perangkat tambahan eksternal, sehingga menghasilkan tingkat integrasi yang sangat tinggi. Dibandingkan dengan sirkuit switching multi-saluran yang dibangun di atas banyak chip dan sakelar diskrit, arsitektur chip tunggal secara efektif mengurangi ukuran sistem, konsumsi daya, dan kompleksitas kabel, sekaligus menghindari masalah konsistensi yang buruk dan rendahnya stabilitas perangkat diskrit, sehingga memastikan konsistensi dan keandalan peralihan sinyal multi-saluran.

AKU AKU AKU. Parameter Kinerja Listrik Utama dariADG731
Dengan parameter kelistrikannya yang sangat baik,ADG731mencapai peralihan sinyal analog dengan presisi tinggi, kehilangan rendah, dan interferensi rendah. Parameter kinerja intinya adalah sebagai berikut, dan semua indikator didasarkan pada kondisi pengujian standar industri:

- Karakteristik catu daya: Mendukung berbagai catu daya fleksibel, dengan tegangan catu daya tunggal 1,8V~5,5V dan catu daya simetris catu daya ganda ±2,25V~±2,75V. Ini dapat kompatibel dengan peralatan portabel bertegangan rendah serta sistem pengukuran dan kontrol industri konvensional, dan masih dapat mempertahankan kinerja lengkap dalam mode catu daya bertegangan rendah.
- Karakteristik impedansi-on: Resistansi-on tipikal hanya 4Ω, dan kerataan resistansi-on serendah 0,5Ω. Konsistensi resistansi dari 32 saluran sangat baik, yang dapat meminimalkan penurunan tegangan transmisi sinyal dan distorsi amplitudo serta memastikan konsistensi akurasi akuisisi sinyal multi-saluran.
- Kinerja sinyal dinamis: - Bandwidth sinyal 3dB hingga 18MHz, yang dapat memenuhi kebutuhan peralihan sinyal analog frekuensi rendah ke frekuensi menengah-tinggi; Waktu tunda peralihan tipikal adalah 42ns, dan kecepatan respons peralihan cepat, sehingga cocok untuk skenario akuisisi sinyal multi-saluran berkecepatan tinggi.
- Karakteristik interferensi rendah: Injeksi muatan hanya 1pC, dan pulsa interferensi dari sirkuit digital ke tautan analog selama proses peralihan sangat kecil; Arus kebocoran penutup yang khas adalah 250pA, dan kebocoran sinyal dari saluran yang tidak berkonduksi sangat rendah; Kemampuan penekanan crosstalk saluran mencapai -72dB, secara efektif menghilangkan gangguan sinyal antar saluran dan memastikan akurasi perolehan sinyal analog yang lemah.
- Arus bocor dan kinerja insulasi: Arus bocor dalam keadaan hidup sangat kecil, dan arus bocor dalam rentang suhu penuh dikontrol pada tingkat nanoampere, yang sangat mengurangi kehilangan transmisi sinyal dan cocok untuk skenario deteksi sinyal lemah dengan presisi tinggi.
- Lingkungan kerja: Kisaran suhu kerja tingkat industri -40℃ hingga +85℃, dengan stabilitas parameter listrik yang sangat baik di lingkungan suhu tinggi dan rendah, dan dapat beradaptasi dengan kondisi lokasi industri yang keras.

IV.ADG731Prinsip Kerja dan Logika Kontrol
Logika kerja inti ADG731 adalah "decoding alamat serial + gerbang saluran tunggal", dan alur kerja keseluruhan jelas dan efisien. Setelah sistem dihidupkan, chip menyelesaikan inisialisasi sirkuit internal dan berada dalam mode siaga, dengan semua saluran analog dimatikan secara default. Perangkat kontrol utama mengirimkan data alamat saluran 5-bit ke chip sedikit demi sedikit melalui antarmuka serial tiga kabel. Setelah data alamat dikunci oleh register geser serial di dalam chip, data tersebut dikirim ke sirkuit decoding untuk menyelesaikan decoding.

Berdasarkan sinyal alamat yang diurai, rangkaian decoding secara akurat membuka satu saluran analog yang sesuai, sementara 31 saluran sisanya tetap mati, sehingga mencapai peralihan sinyal analog 32-ke-1. Sinyal analog eksternal ditransmisikan ke terminal keluaran umum melalui saluran konduktif, dan kemudian dapat dihubungkan ke modul pemrosesan back-end seperti rangkaian pengambilan sampel ADC dan rangkaian amplifikasi operasional. Ketika peralihan saluran diperlukan, pengontrol utama mengirimkan ulang kode alamat baru, dan chip secara otomatis mematikan saluran asli dan menyalakan saluran baru untuk menyelesaikan peralihan jalur sinyal. Proses peralihannya stabil dan bebas kesalahan. Dikombinasikan dengan karakteristik injeksi muatan rendah, secara efektif dapat menghindari gangguan sinyal pada saat peralihan.
Sementara itu, chip memiliki karakteristik waktu peralihan yaitu memutuskan sambungan sebelum menghubungkan, yang secara efektif dapat menghindari korsleting sinyal dan konflik tautan selama peralihan saluran, sehingga semakin meningkatkan stabilitas sistem.

V. Skenario Penerapan KhasADG731
Memanfaatkan keunggulan inti integrasi multi-saluran, distorsi rendah, interferensi rendah, dan kemudahan kontrol,ADG731banyak digunakan dalam berbagai sistem akuisisi dan kontrol sinyal analog multi-saluran, dengan skenario aplikasi inti berikut:

1. Sistem akuisisi data multi-saluran industri
Dalam skenario akuisisi multi-saluran sinyal sensor analog seperti suhu industri, tekanan, kelembaban, tegangan, dan arus, ituADG731Dapat memperluas input sinyal sensor 32 saluran. Chip tunggal ini mencapai peralihan pembagian waktu sinyal multi-saluran dan menyelesaikan pengambilan sampel data multi-saluran dengan ADC presisi tinggi, sangat menyederhanakan desain sirkuit papan pengukuran dan kontrol industri serta meningkatkan integrasi sistem dan akurasi deteksi.

2. Instrumen presisi dan peralatan pengujian
Ini digunakan dalam instrumen pengujian presisi seperti osiloskop, penganalisis sinyal, penguji impedansi, dan multimeter presisi tinggi untuk mengalihkan dan mengalihkan beberapa sinyal uji analog. Impedansinya yang sangat rendah, distorsi sinyal minimal, dan kemampuan penekanan crosstalk dapat mempertahankan karakteristik sinyal asli semaksimal mungkin, memastikan keakuratan deteksi dan konsistensi pengukuran instrumen.

3. Manajemen baterai dan sistem deteksi catu daya
Dalam sistem deteksi tegangan dan arus multi-node pada paket baterai daya dan catu daya penyimpanan energi, parameter simulasi setiap sel baterai dikumpulkan melalui 32 saluran dalam pembagian waktu untuk mencapai pemantauan status baterai secara real-time. Karakteristik tegangan rendah dan kebisingan rendah dapat disesuaikan dengan kebutuhan deteksi sinyal baterai lemah dan memastikan keandalan pemantauan sistem manajemen baterai.

4. Peralatan pengukuran dan kontrol portabel
Memanfaatkan keunggulan catu daya tegangan lebar, konsumsi daya rendah, dan ukuran kecil, produk ini cocok untuk produk ringan seperti perekam data portabel dan peralatan pengujian genggam. Ini mencapai fungsi akuisisi sinyal multi-saluran dalam ruang peralatan terbatas, sekaligus mengurangi konsumsi daya secara keseluruhan dan meningkatkan masa pakai baterai.

VI.ADG731Desain Perangkat Keras dan Tindakan Pencegahan Aplikasi
1. Desain catu daya
Catu daya perlu dilengkapi dengan kapasitor decoupling frekuensi tinggi 0,1μF dan kapasitor filter berkapasitas tinggi 10μF, yang dekat dengan pin daya chip dan ground untuk menyaring riak frekuensi tinggi dan fluktuasi frekuensi rendah pada catu daya dan menghindari kebisingan catu daya karena menimbulkan gangguan sinyal analog. Saat ditenagai oleh catu daya ganda, penting untuk memastikan bahwa catu daya positif dan negatif simetris dan landasannya dapat diandalkan untuk mencegah distorsi sinyal yang disebabkan oleh potensi offset.

2. Kabel sinyal
Pengkabelan saluran input analog harus sependek dan selurus mungkin, jauh dari kabel dengan interferensi tinggi seperti jam digital dan catu daya, dan saluran analog dan digital harus berbagi satu titik ground untuk menghindari gangguan digital yang digabungkan ke tautan analog. 32 jejak masukan mempertahankan panjang dan impedansi kabel yang konsisten, memastikan transmisi sinyal yang konsisten di semua saluran.

3. Desain antarmuka serial
Pencocokan impedansi kabel komunikasi serial SPI mengurangi pantulan dan interferensi sinyal, memastikan transmisi data alamat yang akurat. Dalam skenario peralihan berkecepatan tinggi, frekuensi jam komunikasi dikonfigurasikan secara wajar untuk menyeimbangkan kecepatan peralihan dan stabilitas komunikasi, menghindari kelainan gerbang saluran yang disebabkan oleh kesalahan data.

4. Pembuangan panas dan adaptasi kondisi pengoperasian
Paket 48-TQFP memiliki kinerja pembuangan panas yang sangat baik dan tidak memerlukan struktur pembuangan panas tambahan dalam kondisi pengoperasian normal; Dalam skenario suhu tinggi dan beban tinggi, area kelongsong tembaga dapat ditingkatkan secara tepat untuk meningkatkan efisiensi pembuangan panas dan memastikan bahwa chip beroperasi secara stabil dalam kisaran suhu penuh.

7. Ringkasan dariADG731Keunggulan Produk
Sebagai multiplexer analog serial 32 saluran klasik ADI,ADG731menawarkan empat keunggulan inti: integrasi tinggi, kinerja sinyal luar biasa, kontrol mudah, dan stabilitas tinggi. Dibandingkan dengan multiplexer kontrol paralel tradisional, antarmuka serial sangat menghemat sumber daya kontrol utama dan ruang kabel; Dibandingkan dengan rangkaian kombinasi sakelar diskrit, arsitektur monolitik memiliki konsistensi yang lebih tinggi, konsumsi daya yang lebih rendah, dan volume yang lebih kecil; Impedansi, injeksi muatan, dan crosstalk yang sangat rendah, sangat cocok untuk skenario peralihan sinyal analog yang presisi.

Dengan proses yang matang, kinerja yang stabil, dan kemampuan beradaptasi yang luas, theADG731telah menjadi perangkat inti pilihan untuk peralihan sinyal analog multi-saluran di banyak bidang seperti pengukuran dan kontrol industri, instrumen presisi, pengujian energi, dan peralatan portabel. Ini secara efektif mengurangi kesulitan desain sistem dan meningkatkan akurasi deteksi dan keandalan operasional peralatan.