Explorer(IE)のバージョンをサポートしておりません。最適なウェブサイトパフォーマンスを実現するため、最新バージョンのブラウザへアップデートしていただくことをお勧めします。簡単な4つの検索方法1.検索したい用語を入力した後、そのままエンターキーを押すか、サーチアイコンをクリックしてください。入力された用語でそのまま検索されます。2.検索したい用語を入力すると、ドロップダウンで検索の提案が表示されます。提案された項目をクリックすると、関連のページが直接表示されます。3.検索の提案の右端にマウスを持っていくと「検索」のリンクが表示されます。これをクリックすると、提案された用語に基づく検索結果が表示されます。4.検索結果のページには、結果を絞り込むフィルタが表示されます。こちらもご活用ください。閉じるCN0355温度補償された低消費電力ブリッジ・シグナル・コンディショナおよびドライバ※Rev.0を翻訳したものです。最新版は英語資料をご覧ください。図1の回路はブリッジ・タイプ・センサー用のフル機能低消費電力シグナル・コンディショナで、温度補償チャンネルが組み込まれています。この回路は、5V~15Vの電圧で動作するさまざまな工業用圧力センサーやロードセルに最適です。24ビット・シグマ・デルタ(Σ-Δ)ADCの内部プログラマブル・ゲイン・アンプ(PGA)を使って、約10mV~1Vのフルスケール信号を処理可能なので、さまざまな圧力センサーに対応します。回路全体で使用するICは3つだけで、1mAの電流しか必要としません(ブリッジ電流を除く)。レシオメトリック手法により、システムの精度と安定性は電圧リファレンスに依存しません。AD7793をベースにしています。このデバイスは3つの差動アナログ入力を備えており、ゲインの範囲がユニティ・ゲインから128までの低ノイズPGAを内蔵しているため、複数のセンサー・インターフェースに最適です。AD7793の最大消費電流はわずか500μAなので、低消費電力のアプリケーションに適しています。低ノイズ、低ドリフトのバンドギャップ・リファレンスを内蔵していますが、外部の差動リファレンスを使うこともできます。出力データ・レートは4.17Hz~470Hzの範囲にソフトウェアで設定できます。最大電源電流が80μAの低消費電力計装アンプAD8420は、最大36Vの単電源で動作可能で、ブリッジ・トランスジューサの同相電圧を除去するのに使用します。必要に応じて、トランスジューサの小さな差動信号出力にゲインを与えることもできます。アンプあたりの標準電源電流が60μAで、最大30Vの広い動作入力電圧範囲を持つデュアル・チャンネル・オペアンプADA4096-2は、センサー・ブリッジを駆動します。ADA4096-2の他の半分はリファレンス電圧のバッファとして使用します。5V~15Vの駆動電圧を必要とする圧力センサーにはさまざまなものがあります。アンプ、リファレンス・バッファ、およびADC)からなります。ブリッジ・タイプ・トランスジューサの電圧駆動ADA4096-2は、図2に示すように、帰還抵抗でゲインを設定可能な非反転アンプとして構成されています。トランスジューサの電圧駆動ゲインは表1に示すジャンパを設定することによって設定します。Short伝達関数は次のように計算することができます。NPNトランジスタを使って、ブリッジ・センサーを駆動するのに必要な電流を増幅します。ADA4096-2の反転入力への帰還により反転入力電圧が非反転入力電圧に等しくなるので、ブリッジ回路間の駆動電圧が一定に保たれます。トランジスタQ1は最大ブレークダウン電圧が80Vのバイポーラ接合トランジスタで、25°Cで0.35Wを消費することができます。最大コレクタ電流は500mAです。計装アンプ図3に示すように、AD8420はブリッジに生じる同相電圧を除去し、ブリッジの差動電圧だけを増幅します。AD8420の出力の電圧振幅はレールtoレールで、入力同相電圧には影響されません。この機能により、大部分の従来型計装アンプ・アーキテクチャに付随する同相入出力電圧間の相互干渉によって生じる制限をAD8420から除外します。この計装アンプのゲインは1に設定されています。計装アンプAD8420AD8420の入力は、帯域幅が7.6Hzの差動ノイズ・フィルタ(20kΩ/1μF/100nF)と帯域幅が150Hzの同相ノイズ・フィルタ(10kΩ/100nF)を備えています。従来型の計装アンプ・アーキテクチャでは低インピーダンス・ソースで駆動するリファレンス・ピンを必要とします。リファレンス・ピンにインピーダンスがあると、同相除去比(CMRR)とゲイン精度のどちらも低下します。AD8420のアーキテクチャでは、リファレンス・ピンに抵抗があってもCMRRに影響を与えません。AD8420の伝達関数は次式のようになります。ここで、AD8420の差動入力電圧は、−40°C~+85°Cの範囲で±1Vにダイオードにより内部で制限されます。入力電圧がこの制限値を超えると、内部ダイオードは導通して電流を流し始めます。この電流は、AD8420にとって安全な値まで内部で制限されます。リファレンス・バッファ図4に示すように、AD7793によって生成された210μAの励起電流が5kΩ抵抗に流れます。これにより、ADA4096-2でバッファされた1.05Vのリファレンス電圧が生成されます。このバッファの出力がAD7793とAD8420のリファレンスを駆動します。この回路はレシオメトリックなので、5kΩ抵抗両端の電圧の変動(AD7793からの210μAの励起電流の5%許容誤差によって生じる)による誤差が最小限に抑えられます。バッファされた電圧リファレンスは、ブリッジ・トランスジューサの駆動電圧を設定するアンプも駆動します(図2参照)。電圧リファレンス発生器ADCチャンネル1の構成:ブリッジ・タイプ・センサーAD7793のチャンネル1はAD8420からのブリッジ・センサー出力を測定します。外部のVREF(1.05V)をリファレンスとして使用するため、AD7793の入力範囲は+1.05Vの同相電圧を中心とした±1.05Vになります。ADCチャンネル2の構成:温度センサーAD7793の2つ目のチャンネルは、図5に示すように、210μAの励起電流によって駆動される測温抵抗体(RTD)両端に生じる電圧をモニタします。100Ωの白金RTDが一般的ですが、これ以外の抵抗値(200Ω、500Ω、1000Ωなど)や素材(ニッケル、銅、鉄ニッケル合金)を指定することもできます。43,760クラスAのRTDを使用しています。図5に示すように、4線(ケルビン)接続により、RTDのリード抵抗の影響を除去します。表2に示すように、リンクP3とリンクP4を使って2線、3線、および4線の構成も利用可能なことに注目してください。OpenOpen温度補償が不要な場合には、リンクP9でRTDをバイパスします。出力コーディング両方のチャンネルの入力電圧の出力コードは次式のようになります。正しく動作させるには、ブリッジ・タイプ・トランスジューサの5Vの最小駆動電圧を確保するために電源電圧VCCを6Vより高くする必要があります。システム・キャリブレーションp>圧力センサーの温度キャリブレーションを行うための方法がいくつかあります。このアプリケーションでは、4点キャリブレーション方法を用いました。Voltage」を参照してください。テスト・データと結果システム・ノイズ全てのデータはCN-0355評価用ソフトウェアを使って収集しました。ボードのノイズを収集するため、セットアップでの測定を2回行いました。図6に示す最初の測定はAD8420の入力を短絡して行いました。したがって、AD8420とAD7793のピークtoピーク・ノイズの測定結果になります。1000個のサンプルを取った結果、約100コードの広がりとなりました。この値は2.1Vのフルスケール・スパンに対して12.5μVのピークtoピーク・ノイズ、つまり17.36ノイズ・フリー・ビットに換算されます。圧力センサーを接続したときの120の出力コードの広がりを示すヒストグラム2番目の測定は、HoneywellのNSCSANN600MGUNVゲージ圧力センサーを評価用ボードに接続して行いました。このボード実装の圧力センサーは増幅も補償もせず、電圧ドライバを10.1Vに設定しました。図7に示すように、このテストは実質的に、トランスジューサのノイズを含むシステム全体からのノイズを示しています。1000個のサンプルを取った結果、約120コードの広がりとなりました。この値は2.1Vのフルスケール・スパンに対して15μVのピークtoピーク・ノイズ、つまり17.1ノイズ・フリー・ビットに換算されます。圧力トランスジューサによって消費される電流を除く、システムの総消費電流を表3に示します。0.994HoneywellのNSCSANN600MGUNV圧力センサーには約3kΩのインピーダンスがあり、これにより表3の総消費電流に約3.36mAが加わります。システムの消費電流は、1kΩのような大きなRTD抵抗値を使用して10μAのような小さな電流でRTDを駆動することにより、さらに減らすことができます。アクティブ部品の誤差解析システムのアクティブ部品AD8420とADA4096-2による最大誤差と2乗和平方根(RSS)誤差を表4に示します。抵抗の許容誤差に起因する総合誤差の妥当な近似値を得るには、クリティカルな各抵抗が総合誤差に等しく影響を与えると仮定します。2本のクリティカルな抵抗はR8と、R19、R20、R21のいずれかの抵抗です。0.1%抵抗で構成したときのワーストケースの許容誤差により、総合抵抗誤差は最大0.2%になります。0.14%になります。この抵抗の誤差と表4のデバイスの誤差を加算すると以下のようになります。0.555%これらの誤差は、抵抗の計算値を選択すること、誤差は許容誤差だけであること、およびトランスジューサの電圧駆動を10.1のゲインに設定することを想定した値です。直線性誤差は、図10に示すセットアップを使用し、−500mV~+500mVの入力範囲でテストしました。総合非直線性は約0.45%でした。非直線性は主にAD8420の入力トランスコンダクタンス(gm)段に起因します。総合出力誤差(%FSR)は、出力電圧の測定値と理想出力電圧の差を求め、出力電圧のFSRで割り、その結果を100倍することによって計算します。この計算の結果を図8に示します。ブリッジ・トランスジューサの出力電圧のシミュレーション結果(および関連する直線性誤差のプロット)EVAL-CN0355-PMDZ評価ボードの写真を図9に示します。システムのドキュメント一式がCN-0355設計サポート・パッケージに含まれています。EVAL-CN0355-PMDZボードの写真バリエーション回路その他の適切なADCとしてはAD7792とAD7785があります。どちらのデバイスもAD7793と同様の機能を備えています。AD7792は16ビットADC、AD7785は20ビットADCです。マイクロパワーでゼロ・ドリフトの真のレールtoレール計装アンプAD8237も、この回路構成の低電源電圧バージョンに使用することができます。消費電流が増えても(約525μA)直線性を良くする必要がある場合、計装アンプAD8226を使用することもできます。低いノイズおよびオフセット電圧を必要とする低電源電圧範囲のアプリケーションでは、ADA4096-2の代わりにデュアル・チャンネルのAD8606を使用します。デュアル・チャンネルのAD8606は、非常に低いオフセット電圧、低い入力電圧および電流ノイズ、それに広い信号帯域幅を特長としています。この製品はアナログ・デバイセズの特許収得済みのDigiTrim®というトリミング技術を使っており、レーザ・トリミングを使わずに優れた高精度を実現しています。回路の評価とテストこの回路は、EVAL-CN0355-PMDZ回路ボード、EVAL-SDP-CB1Zシステム・デモンストレーション・プラットフォーム(SDP)評価ボード、およびSDP-PMD-IB1Z(SDP用PMODボード・ベース・インターポーザ)を使用します。SDPボードとSDP-PMD-IB1Zボードは120ピン接続用コネクタを備えているので、手早く組み立てて回路の性能を評価することができます。SDP-PMD-IB1ZとSDPを使ってEVAL-CN0355-PMDZボードを評価するには、標準の100ミル間隔、25ミル平方のライトアングル・ピン・ヘッダ・コネクタでEVAL-CN0355-PMDZをSDP-PMD-IB1Zに接続します。必要な装置CN-0355回路の評価とテストを行うためには以下の装置が必要です。E3631A評価開始にあたってCN-0355評価用ソフトウェアCDをPCに挿入し、評価用ソフトウェアをロードします。Computerを使用し、評価用ソフトウェアCDのあるドライブを探し、Readmeファイルを開きます。Readmeファイルの指示に従って評価用ソフトウェアをインストールして使用してください。セットアップCN-0355評価用キットのCDには自己インストール型ソフトウェアが含まれています。XP(SP2)とVista(32ビットと64ビット)で使用できます。セットアップ・ファイルが自動的に起動しない場合には、CDからsetup.exeファイルを実行してください。PCに接続したときに評価システムが正しく認識されるように、評価ボードとSDPボードをPCのUSBポートに接続する前に評価用ソフトウェアをインストールしてください。CDからのインストールが完了したら、SDP-PMD-IB1Z評価ボードの電源を投入します。付属のケーブルを使って、SDPボードを(コネクタAを介して)SDP-PMD-IB1Z評価ボードに接続し、次いで評価に使用するPCのUSBポートに接続します。EVAL-CN0355-PMDZのオスの12ピン・ライトアングル・ピン・ヘッダをSDP-PMD-IB1Zのメスの12ピン・ライトアングル・ピン・ヘッダに接続します。プログラムを実行する前に、圧力センサーの端子とRTDセンサーをEVAL-CN0355-PMDZの端子ジャックに接続します。全ての周辺機器と電源を接続して電源を投入したら、GUI上でRUNボタンをクリックします。PCが評価システムを正常に検出すると、評価用ソフトウェアを使ってEVAL-CN0355-PMDZ回路ボードを評価することができます。図10にテスト・セットアップの機能ブロック図を示します。テスト・セットアップは図に示すように接続する必要があります。GS200を使って評価用ボードに給電し、センサー出力をシミュレーションしました。E3631AのCH1を24Vに設定してボードのVCC電源として機能させ、もう1つのチャンネルCH2を5Vに設定して同相電圧を発生させました。GS200と直列に接続しました。GS200は、ブリッジのインピーダンスをシミュレーションする1.5kΩの直列抵抗を使って評価用ボードの入力端子に接続しました。GS200は、計装アンプ入力に25°Cで±500mVの差動入力電圧を発生することにより、センサー出力をシミュレーションします。CN-0355評価用ソフトウェアを使用し、図10に示すセットアップにより、EVAL-CN0355-PMDZ評価ボードから図8に示す直線性誤差のデータを収集しました。ソフトウェア操作の詳細についてはCN-0355ソフトウェア・ユーザー・ガイドを参照してください。ADA4096-2ARMZカートに入れるPCサイトでは製品の購入が可能です。表示されている価格は、1個あたりの価格です。戻るカートに入れるお住まいの国を選択してください在庫を確認analog.comサイトから購入できるボードは、最大で2枚までとなります。3枚以上の購入をご希望の場合は、正規販売代理店からご購入ください。価格は1個当たりの米ドルで、米国内における販売価格(FOB)で表示されておりますので、予算のためにのみご使用いただけます。その価格は変更されることがあります。レートにより決定されます。担当営業にお問い合わせください。評価用ボードおよび評価用キットの表示価格は1個構成としての価格です。ccкийアナログ・デバイセズは、ウェブサイトの利便性を向上させるためにCookieを使用しています。弊社の会員サービスへ安全にログイン頂くための必要不可欠なCookieと、機能性を高めウェブサイトを最適化するためのCookieがあります。ウェブサイト上での活動データの収集は、弊社の製品およびサービスを改善するために使用されます。当サイトが提供できる最高のパフォーマンスと機能をお使いいただくために、クッキーを承認することをお勧めします。クッキーの詳細をご覧ください。プライバシーポリシーの詳細はこちらをご覧ください。承認して続ける承認して続ける使用されるCookieは、次のように分類されます。必要不可欠なCookie:analog.comの閲覧に必要、または機能的に提供される特定のCookieです。顧客情報をネットワーク送信するという目的に使用されます。お客様が要求するオンラインサービス(技術問合せ送信や、オンラインでの製品購入など)を提供するために必要不可欠です。分析/パフォーマンスCookie:これらのCookieにより、訪問者の数を認識してカウントし、訪問者がWebサイトをどのように移動するかなど、ウェブ分析またはその他の形式の情報を測定できます。これにより、たとえばユーザーが探しているものを簡単に見つけられるようにウェブサイト上のリンクを設定/調整するなど、ユーザビリティの改善に役立ちます。機能的Cookie:これらのCookieは、お客様が当社のウェブサイトに戻ったときにお客様を認識するために使用されます。これにより、コンテンツをパーソナライズし、個人設定(言語や地域の選択、会員サービスへのログイン情報など)を記憶することができます。これらのCookieの情報が失われると、サービスが機能しなくなる場合がありますが、ウェブサイトが機能しなくなることはありません。ターゲティング/プロファイリングCookie:これらのCookieは、当社のWebサイトへのアクセス、およびサービスの使用、アクセスしたページ、追跡したリンクを記録します。この情報を使用して、ウェブサイトとそこに表示される広告を顧客の興味に関連するものにします。その目的のためにこの情報を第三者と共有する場合があります。時間のないエンジニアの皆さんのために、セミナー情報や興味のある製品に関連したさまざまな技術情報を集めてタイムリーにお届けします。AnalogDialogueなどもご紹介しています。