美国国家半导体推出突破性改革传感器系统设计方案

新技术革命的到来，世界开始进入信息时代。在利用信息的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠的信息，而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。目前，传感器已广泛应用于航天、航空、国防、科技和工农业生产等各个领域中。
美国国家半导体精密信号路径产品部副总裁James Ashe先生说：“从挑选传感器、搜寻和分析元器件，之后评估系统性能、布局线路和装配电路板以及核实设计、建模等工序，一般情况下，传感器系统的开发时间要长达数月。美国国家半导体推出全新的传感器模拟前端电路产品LMP90100及LMP91000，令系统设计工程师在极短时间内即可完成高集成度传感器系统设计。”
 

 
美国国家半导体精密信号路径产品部副总裁James Ashe先生

LMP90100芯片是业界首款可真正连续校准背景信号并做出诊断的24位、多通道、低功耗传感器模拟前端电路，适用于高性能收发器及变频器系统。美国国家半导体专利的背景信号校准技术可以有效消除随着时间及温度变化而出现的漂移，并在不干扰被侧信号的基础上，确定偏移及增益误差。美国国家半导体亚太区市场经理林伟山先生在介绍该产品时表示：LMP90100除了内置24位的 Sigma-delta ADC外，还采用灵活的输入（多路复用器）配置，因此可以支持任意比例的差分或单端输入。每个传感器的信号增益（包括1、2、4、8、16、32、64和128）、采样率及诊断参数均可编程，该芯片还提供两个匹配的驱动电流实现传感器的驱动。LMP90100芯片的平均耗电低于平均值0.7mA，在 -40 ºC至 +125 ºC的温度范围内可确保正常工作，上述特性令这款芯片理想用于温度收发器或 4mA 至 20mA系统。
 

LMP90100应用框图：压力传感器及热电阻温度传感器

LMP91000芯片是业界首款可全面配置的低功耗恒电位仪，可在传感器与ADC间提供一个高度集成的完整信号路径。这款可配置的模拟前端电路适用于微功耗的化学物质及气体检测应用，如三极单一气体传感器及双端氧气传感器等。LMP91000芯片测量恒电位仪中的电流，其大小与测量气体的含量成正比。通过跨阻抗放大器，LMP91000生成与这一电流成正比的输出电压，从而推算出气体含量。LMP91000允许用户通过I2C兼容接口自行设置跨阻抗增益值， 因此能够支持对含量介于0.5nA/ppm与9.5nA/ppm间的有毒气体作出灵敏反应。此外，LM91000的功耗极低，因此适用于电池供电系统以及4mA至20mA的收发器系统。这款芯片的恒电位仪电压和输出增益都可根据设计要求自行设置，这令工程师可以探测更多的气体种类，或者探测不同的气体浓度，并确保设备的总系统功耗可低至10µA（平均值）。工程师也可通过I2C接口验证传感器性能，而内置的温度传感器则可提供附加输出，以进行温度监控。LMP91000芯片的工作电压范围在2.7V至5.5V之间。

 
LMP91000应用框图：有毒气体传感器

 
美国国家半导体亚太区市场经理林伟山先生
在谈到美国国家半导体屡获殊荣的WEBENCH系列网络设计工具的最新成员WEBENCH传感器模拟前端电路设计工具时，林伟山先生说：“系统设计工程师现可通过硬件接口使用离线版设计工具进行设计和测试，从而缩短设计时间，加快建模评估。工程师还可利用离线测试系统将设计的配置参数下载到传感器模拟前端电路，将传感器置入系统后，即可进行仿真测试。”