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CN0292工業用レベル信号用の堅牢な完全絶縁型4チャンネル多重化データ・アクイジション・システム※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、16ビットのノイズフリー・コード分解能と最大42kSPSの自動チャンネル・スイッチング・レートを実現する、工業用の堅牢な完全絶縁型4チャンネル・データ・アクイジション・システムです。FS未満(−90dB未満)です。この回路は±5V、±10V、0V~10V、0mA~20mAの標準的な工業用信号レベルを収集してデジタル化します。入力バッファは過電圧保護も行うので、従来型のショットキー・ダイオード保護回路に伴う漏れ誤差が除去されます。よってバッファされているため、過電圧保護回路を追加する必要がありません。入力は±10Vの標準的な低周波数の工業用信号に合わせて設計されています。入力バッファは信号源に高インピーダンスを提供し、入力をマルチプレクサのスイッチング・トランジェントから絶縁します。バッファの入力に接続されたRCネットワーク(10Ω/10nF)は1.6MHzの帯域幅を持ち、高周波ノイズを除去します。ADA4096-4の出力に接続されたRCネットワーク(47Ω/47nF)は、バッファをマルチプレクサのスイッチング・トランジェントから絶縁します。等価回路を図2に示します。次のチャンネルに切り替える前に、ドレイン・コンデンサCDを入力電圧で充電する必要があります。チャンネル間の電圧は20Vにもなる可能性があり、マルチプレクサが次のチャンネルに切り替わるときに過渡電流を生じます。キックバック電荷を最小限に抑えます。ADA4898-1は、ユニティ・ゲインで安定、0.1%までのセトリングが85ns未満、入力電圧ノイズがわずか0.9nV/√Hzのデバイスです。バッファへのワーストケースの入力信号は、2つの隣接するチャンネルのそれぞれの入力が正のフルスケール電圧と負のフルスケール電圧のときの、±10V、21kHzの方形波です。ADA4898-1の入力に接続されたRCネットワーク(1.8kΩ/68pF)は1.3MHzの帯域幅を持ち、広帯域ノイズ・フィルタとして機能します。このフィルタの時定数は122nsで、16ビットのセトリング・タイムは約1.34μs(時定数の約11倍)になります。バッファADA4898-1の出力は、±10Vのバイポーラ・シングルエンド信号を2.5Vの同相電圧を中心とする±4Vの差動信号に変換する高精度差動減衰アンプAD8475を駆動します。トリミングで値を一致させた内蔵高精度抵抗によりゲインが0.4倍に設定されたAD8475は、5V単電源動作で最大±12.5Vの入力を受け入れることができます。ADCのREFOUTピン(2.5V)から供給します。よって±5Vに設定します。AD7176-2はADCとマルチプレクサ・コントローラの両方の動作をします。MUX_IOビットをイネーブルすることによってAD7176-2のGPIOピンがADCチャンネルのシーケンス制御と変換に同期して切り替わります。このため、チャンネル切替えがADCと同期することで、外部同期が不要になります。GPIOピンにより従来マルチプレクサの制御に必要だったデジタル・インタフェースの2本の制御ラインが不要になります。0μs~1msに設定可能な変換遅延はAD7176-2で設定できます。変換遅延とは、各チャンネルの切替わり(GPIOビットで制御)と変換開始の間の遅延時間のことです。この遅延を調整することにより、マルチプレクサと処理回路のセトリング・タイムを追加することができます。信号経路の全ての部品は、42kSPSのチャンネル・スイッチング・レートに対応する最小合計セトリング・タイムが得られるように選択されています。この結果、フルスケール信号でのチャンネル間の低周波クロストークは−90dB未満となります。さらなる最適化が必要な場合、チャンネル切替えと変換開始の間に設定可能な変換遅延を挿入して、ADCを駆動する回路のセトリング・タイムを最大にすることができます。デジタル絶縁とisoPowerADuM3471は、パルス幅変調(PWM)コントローラと低インピーダンスのトランス・ドライバ(X1とX2)を内蔵する4チャンネル・デジタル・アイソレータです。絶縁型DC/DCコンバータに必要な追加部品は、トランス(CoilcraftのKA4976-AL、巻数比:1:5、1次側インダクタンス:64μH)とシンプルな全波ショットキー・ダイオード整流器(4個のSD103AW-7-Fダイオード)だけです。電源回路は、5Vまたは3.3V入力から給電される場合に最大2Wの安定化された絶縁型電源を実現するので、別の絶縁型DC/DCコンバータを追加する必要がありません。iCoupler®チップスケール・トランス技術を使ってロジック信号を絶縁し、絶縁型2次側制御機能を備えた内蔵トランス・ドライバにより、絶縁型DC/DCコンバータの高い効率を提供します。内部発振周波数は200kHz~1MHzの範囲で調整可能であり、OCピンに接続した抵抗の値によって決まります。抵抗が100kΩの場合、スイッチング周波数は500kHzになります。ADuM3471のレギュレーションは正電源で行います。帰還電圧は、ADuM3471の1.25Vの内部帰還設定ポイント電圧と比較します。レギュレーションは、外部トランスを駆動するPWM信号のデューティ・サイクルを変化させることによって行います。LDOレギュレータADP7102は16.76Vの出力電圧を15Vに安定化します。トランスからの負の安定化されていない整流電圧は約−21Vです。使って安定化された−15Vを供給します。安定化された±15Vを使って高電圧デバイス(ADA4096-4、ADG1204、ADA4898-1)に給電します。性能測定ノイズフリー・コード分解能チャンネル入力をGNDに短絡して、この回路で測定した17ビットのノイズフリー・コード分解能を図3に示します。42kSPSのスイッチングでのノイズと分解能チャンネル間を多重化したときのセトリングシステムのチャンネル1とチャンネル3の入力として9.6V電源(バッテリ・パック)を接続しました。−9.6V電源をチャンネル2とチャンネル4に接続しました。GPIOビットを00に設定することによりマルチプレクサをチャンネル1に手動で設定し、図4に示す1000サンプルのヒストグラムが得られました。ノイズフリー・コード分解能は16ビットよりも良好でした。単一チャンネルでの9.6Vの変換のヒストグラム次いで、マルチプレクサをイネーブル(4μsの遅延で42kSPS)し、図5に示すチャンネル1に対する1000サンプルのヒストグラムが得られました。ノイズフリー・コード分解能は16ビットよりも良好でした。マルチプレクサが42kSPS(4μsの変換遅延)で+9.6Vと−9.6Vを切り替えるチャンネル1の変換のヒストグラムそれぞれの設定の結果、図6に示すように、チャンネル間を多重化したときに平均値にわずかなオフセット・シフトが生じましたが、16ビットのノイズフリー・コード分解能よりも良好でした。FS、つまり16ビットで1LSB)であり、変換遅延(AD7176-2のADCモード・レジスタで設定)を追加することによって低減できるため、変換前のセトリング・タイムを増やすことができます。3458マルチメーターを使って、−11V~+11Vの範囲を1Vステップで測定しました。この結果を図7に示します。ここで、エンドポイントの直線性誤差はゼロに調整されています。ボード上のその他のデバイスも非直線性を生じますが、これらの全てが同じ電圧にピークを持つわけではないため、図7に示すようなU字型の曲線になります。FSRのINL(単位:ppm)キャリブレーション・レジスタがデフォルト値の場合、−11V~+11Vの範囲のオフセットとゲイン誤差の25°Cでの計算値は、それぞれ318μVと0.04%FSでした。各デバイスのオフセットおよびゲインの温度ドリフト成分を表1に示します。ppm/°CCN-0292で使われる回路図、レイアウト、アセンブリ、部品表を含む設計サポート・パッケージは、CN-0292設計サポート・パッケージに記載されています。電圧入力を499Ω抵抗でグラウンドに接続することにより、この回路は0mA~20mAの4チャンネル・シングルエンド入力として動作します。フルスケール信号はADC範囲のほぼ半分になるので、システムのダイナミック・レンジは1ビットだけ小さくなります。コネクタJ2に適切な外部接続を行うことにより、入力を電流入力用に再設定することができます。チャンネル1の電圧モードでは、電圧をJ2の端子1に加え、グラウンドを端子3に接続します。電流モードでは、電流を端子1と端子2に加え、グラウンドを端子3に接続します。図1の回路では、AD8475の0.4倍のゲイン設定を選択しました。0.8倍のゲイン・オプションを選択すると、フルスケール・レンジが±10Vから±5Vに縮小され、感度が2倍になります。0.8倍のゲイン・オプションにより、4mA~20mAの入力と250Ωの終端抵抗を使用した場合にADCの入力範囲の全てを使用することができます。変更し、2段目の入力フィルタ・コンデンサの容量を小さくすることにより、入力帯域幅を拡張することができます。AC信号測定時の歪み性能も大幅に向上します。ADCのAN2/AN3入力に接続して、8チャンネル動作を実現することができます。4チャンネル以上を同時に自動シーケンス制御することはできないので、ADCを単独変換モードで動作させ、4チャンネルの変換ごとにチャンネル配置を再設定することを推奨します。AD7173-8は4ビットのGPIOを備え、外付けマルチプレクサの16チャンネル間のシーケンス制御が可能です。AD7173-8は低速(6.21kSPSでのチャンネル切替え)ですが、AD7176-2よりも低消費電力です。以下の装置が必要です。7(32ビットまたは64ビット)搭載PCソフトウェアのインストールソフトウェア・ユーザー・ガイドについてはCN-0292ユーザー・ガイドを参照してください。CN-0292評価用キットには、ftp://ftp.analog.com/pub/cftl/CN0292/からダウンロードできる自己インストール型ソフトウェアが必要です。7(32ビットまたは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、ファイルからsetup.exe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、評価用ソフトウェアをインストールしてから評価用ボードとSDPボードをPCのUSBポートに接続してください。評価用ソフトウェアのインストールが完了したら、EVAL-SDP-CB1ZをコネクタAとコネクタBのどちらかを介してEVAL-CN0292-SDZに接続し、次にEVAL-SDP-CB1Zを付属のケーブルを使ってPCのUSBポートに接続します。評価用システムが検出されたら、順次表示されるダイアログボックスに従って進み、インストールを完了させます。セットアップとテスト図8にテスト・セットアップの機能ブロック図を示します。回路をテストするためには以下のハードウェア設定が必要です。EVAL-CN0292-SDZボードの全てのリンクをデフォルト位置Aに設定します(これにより、ボードの±15Vと5Vの電源にisoPower®デバイスとLDOから供給されるように設定されます)。J14に接続された5V/1AのDC電源を使ってボードに給電します(図10参照)。±10Vのシングルエンド信号をコネクタJ2のV1~V4に接続します。性能を最適化するには以下のADCソフトウェア設定を推奨します。Muxをイネーブルする。Conversionを4μsに設定する。Statusをイネーブルする。測定対象のチャンネルをイネーブルする。外部リファレンスを選択する。その他のレジスタをリセット値のままにする。Dataのチャンネル番号を設定します。これでテスト・セットアップが設定されます(図9参照)。Samplingをクリックします。サンプルが収集されると、メインの波形グラフに結果が表示されます。電圧の測定値はADC入力を基準にしているため、J2/J15での10V入力はソフトウェアでは約4Vの測定値になることに注意してください。kSPS、Σ-Δ型、真のレールtoレール・バッファ付き問い合わせるカートに入れる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。