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42 - ELETTRONICA OGGI 493 - APRILE 2021 ANALOG/MIXED SIGNAL ADC SIGMA-DELTA I vantaggi di AD7134 nella Catena di Segnale Assenza di alias La reiezione intrinseca dell’alias elimina la necessità del filtro, portando alla riduzione del numero di com- ponenti e a una soluzione dalle dimensioni più ridotte. Tutti i problemi relativi alle prestazioni del filtro anti- aliasing come attenuazione, errori di offset, guadagno, fase e rumore nel sistema non sono più presenti. Catena di segnale a bassa latenza In una catena di segnale, un filtro anti-aliasing aumen- ta in modo significativo la latenza complessiva, dipen- dentemente dal livello di reiezione richiesto. La rimo- zione del filtro elimina completamente questo ritardo e vi permette di effettuare la conversione di precisione in applicazioni rumorose con loop di controllo digitale. Accoppiamento di fase eccellente Non essendoci filtro anti-aliasing a livello di sistema, l’accoppiamento di fase nei sistemi multicanale può essere largamente migliorato. Questo rende AD7134 la scelta giusta per applicazioni che richiedono difformi- tà molto basse tra un canale e l’altro, come nei casi di monitoraggio della vibrazione, misurazioni elettriche, moduli di acquisizione dati e sonar. Robustezza alle interferenze Grazie alla propria azione intrinseca di filtraggio, gli ADC CTSD sono anche immuni a qualsiasi ge- nere di interferenza a livello di sistema, ma anche generata all’interno dello stesso IC. Negli ADC DTSD e SAR, si deve prestare attenzione a ridurre le interferenze quando l’ADC è in fase di campionamento. Inoltre, l’azione di filtraggio intrinseca garantisce un livello di immunità anche per interferenze pro- venienti dalle linee d’alimentazione. Ingressi resistivi Con ingressi di segnale e di riferimento a re- sisti- vità costante, la necessità di un driver viene eliminata del tutto. Ancora una volta, tutti problemi di prestazio- ne relativi a errori di offset, guadagno, fase e rumore di sistema non esistono più. Progettazione semplice Lo sforzo per raggiungere prestazioni di precisione è davvero minimo, dato che il numero degli elementi di progetto è stato significativamente ridotto. Per i clien- ti, questo significa progettazione e time to market più veloci, una gestione più semplice della BOM e grande affidabilità. Dimensioni La rimozione del filtro anti-aliasing, del driver di in- gresso e del buffer per il riferimento permette di ri- durre significativamente la superficie su scheda occu- pata dal sistema. Per pilotare l’ADC può essere usato direttamente un instrumentation amplifier. Per quanto riguarda l’AD7134, dato che l’ADC dispone del solo in- gresso differenziale, è possibile usare come driver un amplificatore a ingresso differenziale come l’LTC6373. Il confronto di figura 14 mostra le differenze tra una ca- tena di segnale tempo-discreta e una tempo-continua. Il nostro esperimento mette in evidenza il risparmio di superficie del 70% in confronto a quella richiesta da una catena di segnale tempo-discreta, rendendo quel- la a tempo continuo la scelta eccellente per applicazio- ni multicanale ad alta densità. In conclusione, l’AD7134 offre una riduzione significa- tiva della dimensione del sistema, semplifica il proget- to della catena di segnale, rende il sistema più robusto e riduce il time to market comples- sivo, con una progettazione facile, che non richiede il ricorso a compromessi su alcun parametro prestazionale richiesto dalle ap- plicazioni per strumentazione di precisione. Per approfondire: Riferimenti Kester, Walt. “MT-002: What the Nyquist Criterion Means to Your Sampled Data System Design.” Ana- log Devices, Inc., 2009. Pavan, Shanti. “Alias Rejection of Continuous-Time Δ Modulators with Switched Capacitor Feedback DACs.” IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers , Vol. 58, No. 2, February 2011. Schreier, Richard and Gabor C. Temes. Understan- ding Delta-Sigma Data Converters . John Wiley and Sons, 2005. Riconoscimenti L’autore desidera ringraziare Abhilasha Kawle, Avi- nash Gutta e Roberto Maurino per il rispettivo sup- porto alla stesura di questo articolo. Fig. 14 – Confronto tra una catena di segnale tempo discreta (sinistra) e tempo continua (destra) Fig. 15 – Confronto tra le dimensioni della catena di segnale tempo-discreta e tempo-continua