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25 - ELETTRONICA OGGI 490 - NOVEMBRE/DICEMBRE 2020 ANALOG/MIXED SIGNAL A/D CONVERTERS la post-elaborazione digitale. Allo stesso tempo, riduce il flusso dati in uscita dall’ADC permettendo così di ot- tenere segnali seriali a frequenza ridotta e semplificare l’interfaccia digitale. Il sistema di feedback di posizione viene montato sullo stesso blocco motore, che in alcune applicazioni può essere molto piccolo. Pertanto, per es- sere collocato nello spazio limitato del PCB del modulo dell’encoder, le dimensioni sono d’importanza vitale. I nuovi componenti a canale multiplo in un unico, piccolo package risultano ideali per contenere gli ingombri. Esempio di progetto di un sistema di feedback di posizione con encoder ottico Nella figura 4 è illustrato un esempio di soluzione otti- mizzata per un sistema di feedback di posizione a enco- der ottico. Il circuito può essere interfacciato in modo semplice a un encoder ottico di tipo assoluto, dal quale si possono catturare facilmente i segnali differenziali seno e coseno. Il front-end ADA4940-2 è un amplifica- tore interamente differenziale a doppio canale, basso rumore, che pilota l’AD7380, un ADC SAR a doppio ca- nale, 16-bit, interamente differenziale a campionamento simultaneo da 4 MSPS, racchiuso in un package LFCSP dalle dimensioni ridotte di 3 × 3 mm. Il riferimento “on- chip” da 2.5 V permette di utilizzare, con questo circui- to, un numero di componenti esterni ridotto al minimo. Le linee V CC e V DRIVE dell’ADC e del driver amplifica- tore possono essere alimentate da un regolatore LDO, come l’LT3023 ( https://www.analog.com/en/products/ lt3023.html ) e l’LT3032 ( https://www.analog.com/en/ products/lt3032.html ). Quando questi reference design vengono interfacciati (ad esempio, con un encoder ot- tico da 1.024-slot che produce 1.024 cicli di seno e co- seno per ogni rivoluzione del proprio disco) l’AD7380 a 16-bit campiona ognuno di questi slot con un numero di codici pari a 2 16 , aumentando fino a 26 bit la risolu- zione complessiva dell’encoder. Il tasso di campiona- mento di 4 MSPS garantisce che i cicli seno e coseno dettagliati siano acquisiti e che le posizioni riportate dall’encoder siano aggiornate. L’alta velocità di campio- namento consente di effettuare l’oversampling diretta- mente on-chip, riducendo il carico in termini di latenza di eventuali ASIC digitali o microcontrollori, inviando al motore la posizione precisa dell’encoder. Un altro van- taggio dovuto all’oversampling on-chip dell’AD7380 è permettere 2 bit aggiuntivi di risoluzione, sfruttabili facilmente con la caratteristica “resolution boost” on- chip. Quest’ultima può migliorare ulteriormente l’ac- curatezza, portandola fino a 28 bit. La nota applicativa AN-2003 spiega nei dettagli queste caratteristiche di oversampling e resolution boost dell’AD7380. In un si- stema di controllo motore, la richiesta per accuratezza, velocità e miniaturizzazione più elevate è in continua crescita. Gli encoder ottici vengono utilizzati come di- spositivi per il rilevamento della posizione del motore, per la cui misura la catena di segnale degli stessi deve possedere un alto livello di accuratezza. A velocità ele- vata, un ADC ad alto throughput può catturare accu- ratamente le informazioni e fornire al controllore i dati sulla posizione del motore. In un sistema di feedback di posizione, abilitando livelli di accuratezza e ottimizza- zione più elevate, le caratteristiche di velocità, densità e prestazioni dell’AD7380 sono la risposta a ciò che l’industria sta chiedendo. Fig. 4 – Progetto di un sistema a feedback ottimizzato