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数字仪表设计--数字复用表芯片新趋势

2012-09-25 11:39
kumsing
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  电子电机人员在检修或做实验时都会用到指针三用电表或数字复用表(DigitalMultimeters,DMM),以往的可携式数字仪表产业多采用Harris(已被Intersil并购)、JRC、Maxim、Samsung、Telcom(已被Microchip并购)等国外大厂生产的数字复用电表专用模拟数字转换器(AnalogtoDigitalConverter,ADC)将输入模拟信号转换为数字信号来处理。文章主要介绍了数字仪表设计-数字复用表芯片新趋势,供大家了解。

  一、前言:

  电子电机人员在检修或做实验时都会用到指针三用电表或数字复用表(DigitalMultimeters,DMM),以往的可携式数字仪表产业多采用Harris(已被Intersil并购)、JRC、Maxim、Samsung、Telcom(已被Microchip并购)等国外大厂生产的数字复用电表专用模拟数字转换器(AnalogtoDigitalConverter,ADC)将输入模拟信号转换为数字信号来处理。但可携式数字仪表产业,特性为量少、样多、产品生命周期长。故这些外国集成电路大厂,已不再设计新的数字复用电表专用A/D转换器,甚至已退出数字复用电表专用A/D转换器的市场。数字复用表只需要一个芯片再外加电阻、电容、保护组件….等,就完成一个产品,所以门坎已不高,而这个产业大饼就那么大,以致最后就是价格战,且利润不如消费性产品。对于数字复用表而言专用模拟数字转换器是核心,大多的可携式仪表产业规模较小,不像美商福碌克(Fluke)可以自己开DMM专用芯片。

  在近几年的集成电路蓬勃发展,出现几家DMM专用芯片供货商,在模拟数字转换器部分有两种架构,分别是采用Σ-Δ(Sigma-Delta)及采用双斜率积分(DualSlop)为架构。本文将介绍纮康科技(Hycon)HY12P65混合信号处理器(Mixed-SignalMicrocontroller)的DMM专用芯片,此芯片采用Σ-Δ模拟数字转换器架构。

  二、可携式电量仪表演进

  可携式电量仪表最早是指针三用电表,这一代仪表单价低,但是准确度低、分辨率低、功能少、且不具有输入保护。

  自从集成电路开始发展后,芯片供货商设计出模拟数字转换器,因此有掌上型选单换文件式数字复用电表(HandheldManualRangeDigitalMultimeters),采用ICL7106、ICL7108、TLC7135、HI-7159A模拟数字转换器,除了具有指针三用电表的电压、电阻、电流等量测,更增加如电容、频率、温度,且DMM制造商加入输入保护电路。但是几乎所有的功能都要外加电路切换,使用时须靠手动的方式选择档位,比较不方便使用。

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