A tecnologia SAR de aproximações sucessivas é usada numa grande quantidade de dispositivos que convertem sinais analógicos pra digitais, ou seja, os ADCs (Analog to Digital Converters). Esses dispositivos, pelo seu modo de funcionamento são capazes de fazer a conversão de uma forma muito rápida .

 


 

 

O SAR ADC usa um algoritmo de busca binária para progressivamente estreita o intervalo de valores possíveis do valor de entrada analógico  Ele é composto por um circuito de amostragem e retenção (SHA), um comparador, um conversor digital para analógico (DAC) interno e um registrador de aproximação sucessiva  No nosso site temos um artigo que ensina de forma detalhada o seu funcionamento se você quer saber mais. O componente que focalizamos neste artigo é justamente um SAR da Analog Devices Inc. disponibilizado pela Mouser que apresenta uma quantidade de requisitos que podem ser importante para seu projeto.

Os conversores analógico-digitais (ADCs) compactos de baixa potência Easy Drive (AD4052) de aproximação sucessiva (SAR) da Analog Devices são dispositivos versáteis de 16 bits que permitem soluções de aquisição de dados de alta densidade e baixa potência sem sacrificar a precisão. Esses ADCs oferecem um equilíbrio exclusivo de desempenho e eficiência energética, além de recursos inovadores para alternar perfeitamente entre os modos de alta resolução e baixa potência, adaptados às necessidades imediatas do sistema. O AD4052 é ideal para aplicações de aquisição de dados compactas e de detecção de bordas alimentadas por bateria.

Na figura 1 temos o diagrama de blocos do AD4052 que destacamos neste artigo.

 

Figura 1 – Diagrama de blocos do AD4052
Figura 1 – Diagrama de blocos do AD4052

 

 

Os recursos do Easy Drive permitem designs de front-end analógico (AFE) altamente eficientes. Os pequenos capacitores de amostragem (3,4pF) maximizam a impedância de entrada, reduzindo a dependência de amplificadores de alta largura de banda e que consomem muita energia, normalmente exigidos pelos ADCs SAR. A ampla faixa de modo comum de entrada concede suporte inerente para sinais diferenciais e de terminação única.

O Analog Devices AD4052 suporta microcontroladores com modos de desligamento e firmware acionado por interrupção. Os modos autônomos permitem a detecção de eventos fora do intervalo enquanto o host digital dorme. Os modos de média fornecem medições de alta resolução sob demanda enquanto descarregam cálculos do processador host. O dispositivo autotemporizado permite que o sinal (DEV_EN) sincronize o ciclo de energia do dispositivo AFE com o instante de amostragem do ADC, otimizando o consumo de energia do sistema e minimizando os artefatos de erro de estabilização da inicialização. O AD4052 também suporta o ciclo de energia da referência de tensão e o uso da fonte como a tensão de referência do ADC (VREF) para economia de energia adicional.

A configuração do dispositivo e a leitura de dados do ADC são suportadas por meio de uma interface periférica serial (SPI) robusta de 4 fios com verificação de redundância cíclica (CRC) suportada para todas as transferências de dados. O Analog Devices AD4052 está disponível em pacotes compactos LFCSP e WLCSP com operação em uma ampla faixa de temperatura.

 

 

Características

 

Pequeno tamanho, grande desempenho

INL: ±0,5LSB máximo

NR: 86,1dB com VREF = 3,3V

1,35mW a 1MSPS no modo de amostra

370μW a 1MSPS em modos autônomos

4,1μW de energia em espera

Integração versátil de condicionamento de sinal

Recursos de acionamento fácil permitem designs front-end analógicos pequenos e de baixa potência

Compatível com cadeias de sinal diferenciais e de terminação única

Ampla faixa de entrada de modo comum

Minimiza a atividade do host digital e a dissipação de energia

Amostragem autônoma com comparador de janela e geração de interrupção

Filtro de média com opções de amostragem contínua e em rajada

Sincronização de ciclo de energia para dispositivos complementares

SPI de 4 fios compatível com lógica de 1,8V a 3,3V

Opções de pacote LFCSP de 2,0 mm x 2,0 mm e WLCSP de 1,7 mm x 2,0 mm

Ampla faixa de temperatura operacional de -40°C a +125°C

 

 

APLICAÇÕES

 

Aquisição de dados alimentada por bateria

Monitoramento de sinais vitais

Análise biológica e química

Sensoriamento geológico e sísmico

Movimento e robótica

Este dispositivo tem uma placa de avaliação que pode ser acessada pelo link da Mouser.

 

Um vídeo de como comprar na Mouser é dado no link:

https://www.youtube.com/watch?v=fmJUUx3skLs 

 

 

 

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