TI 32位 ADC为工业4.0添柴加薪

 时下最火的话题之一莫过是工业4.0了。街头巷尾妇孺皆知，不仅仅是从事相关职业的人，所有的人都在议论工业转型、工厂智能化等等。

其实，工业4.0这个概念早在2011年就已经诞生，世界制造强国德国同时面对着来自美国等发达国家的“再工业化”和来自中国等新兴制造业的崛起的刺激，地位受到了冲击。腹背受敌的局面迫使德国政府提出来《未来图景工业4.0》的报告，并在随后的时间里不断地深化研究和拓展这一概念，一点点地实现工厂智能化。

去年的德国汉诺威工业博览会，使得工业4.0走进了中国媒体的视线。这一概念开始大规模地在中国的媒体上出现，话题火热程度不断升温，延续到了今年。中国制造业主都已经意识到工业4.0的意义与前景。虽然我国的工业发展历史不长，而且目前具备迈步工业4.0的企业并不多，但是并不妨碍我们提早做好计划，一点点地实现工业转型。

第一次工业革命是机械化，第二次电气化，第三次自动化直到现在。这三次工业革命都大幅度的提高了生产力。未来将迎来第四次智能化工业革命

工业4.0，即是工业智能化，而要实现工业智能化，智能化的流水线、智能化的仪表、和智能化的测量控制就是必不可少的。工业4.0对这些工业设备的性能提出了更高的要求。所有的工业设备厂商都在加快研发适用于工业4.0的全新智能化在线设备。设计人员需要性能更好的模拟芯片来支持他们实现自己设备的性能提高。更高性能的模拟芯片无疑是工业4.0的基石。直接关系到工业4.0的实现。

若要实现工业4.0，模拟芯片需要：

1. 模拟芯片需要更高的精度。

2. 更高的采集速度

3. 小型化集成化程度更高

上面三点都是工业类产品的应用需求，然而现有的模拟芯片产品已经遇到了瓶颈。

首先，举一个简单的例子，在对温度控制方面要求很高的应用场所，比如石油勘探等，为了达到更精确的控制，就需要在全温度范围内要有更高的分辨率。其次，24位ADC往往不够用。另外，工业使用场合需要的ADC 需要有较好的长时间工作稳定性和温度稳定性。在典型的工业温度-40℃~105℃下，现有的ADC在温漂方面还需进一步提高。第三，现有的ADC需要具有一定的诊断功能，在外接外围传感器时用来对其进行诊断。方便用户智能判断外围传感器情况，及时更换坏的外围传感器。

另外，目前设计人员在需要使用高分辨率ADC时，就必须在其他的技术规格方面做出让步，诸如低噪声、低温漂和其他集成特性等。

顺应工业4.0的趋势和设计人员对ADC芯片更高的要求。TI在今年的中旬推出了两款新产品：32位的ADS1262与ADS1263。

据TI中国区模拟业务拓展经理朱文斌介绍，这两款ADC有三个特点：一是能精确测量小信号。在2.5SPS采样率情况下，还能达到7nV的均值信号水平，目前32位同类水平ADC中精度最高的ADC。这点对于输入10mV甚至是更小的电桥都是必不可少的，解决了以前一些24位乃至更低的ADC都会出现的分辨率低的问题。更重要的是，这颗芯片能支持在高速采样率下还有比较高的精度。在38k的采样率下还能做到16位的精度，这在业界内是相当高的水准，这样就同时在精度与速度方面有了更高的性能。

第二， 在长时间工作情况下，就算是宽范围温度波动情况下还是要做到至少是手册上标注的精度，数据采集卡在常温上要做到千分之一或万分之五的精度不难，也就是25℃下。在宽范围的温度情况下都要做到这个精度是很困难的。两款ADC内部具有高精度的基准，本身的增益漂移、偏移漂移都是相当优秀的所以，从芯片角度就帮设计者解决了温漂的问题。

第三个特点是，ADS1262和ADS1263内部集成了ADC、PGA、振荡器、温度传感器。更重要的是集成了双路匹配IDAC，可以用于热电偶、RDD等必须使用电流源的场合。从集成度的角度来讲，ADS1262/63它基本已经集成所有给到工业线上的这些模拟信号输入的采样。除此之外，ADS1262/63还集成了一些诊断功能。用户可以判断前面的PGA是否饱和，内部ADC是否饱和;更具备外部传感器诊断功能，可以判断外围温度传感器、RDD是短路还是断路。

如图可见1263比1263多了一个24位的Delta-sigmaADC。在进行热电偶测量时，这个24位ADC用于冷节点补偿。这样ADS1263单颗芯片就可做热电偶测量。

ADS 1262/3作为TI公司首款适用工业应用的32位ADC，凭借其高分辨率、超低噪声、高集成度和监测、诊断等特性，成为了当之无愧的明星产品。为TI公司在工业4.0的阵地中谋得了先机。