山海AFE SHC6411X系列助力工業4.0 - 超高精密、超高集成度、多通道模擬量采集AFE
2025-01-08
在工業4.0自動化工廠和過程控制應用場景中需要精確感知來自各類傳感器的信息(壓力、流量、溫度和重量等),這意味著需要支持大量模擬信號采集轉換,并且這類復雜自動化系統中,存在大量電源、驅動器等大功率高頻電力電子裝置,加上布線復雜長距離傳輸,環境中充斥著各種干擾因素。因此,在傳感器、模擬采集輸入模塊和控制器信號鏈系統中,合適的模擬前端 (AFE) 對于實現穩定、精確的模數轉換至關重要。
16通道高集成度、支持高壓輸入AFE-SHC64115
SHC6411X家族系列率先推出的低功耗、低噪聲、高集成度的模擬前端,其內部包含高壓精密分壓電阻、16通道模擬開關、低溫漂基準源和真差分型高精密125KSPS 24位Σ-Δ型ADC,SHC64115支持在-40~125℃的寬溫范圍內工作,并在全溫范圍提供高達0.15%的免校準精度。
特點Features
● 有效分辨率:[email protected]
● 通道數:16個單端/8對差分
● 輸出速率:125kSPS
● 總體無校準誤差:0.07%
● 低至:0.5mV offset
● 單電源高壓輸入:±10V(±15V Max)輸入,并提供高達±40V輸入保護
● 高集成度:
- 精密分壓電阻
- 集成內部基準:溫漂6ppm/℃(Typ.)
- 溫度傳感器:內置2°C精度溫度傳感器
● 支持50/60Hz同時抑制
● 高交流PSRR,50dB@50Hz~100kHz
● 高ESD/溫度等級:2000V/1250V HBM/CDM
● 數字供電:2.7 V ~5.5 V
● 模擬供電:4.5 V ~5.5 V
● 封裝:6.00 mm x 6.00 mm QFN(40 pin)
● 工作溫度范圍:-40℃ 至 +125°C
應用Application
工業自動化:PLC/DCS中模擬量輸入模塊
工業運輸:軌道交通及工程車輛的模擬信號采集
測試測量:各種精密電壓采集
工業系統:快速多通道精密采集
高壓/差分/Σ-Δ結構的SHC64115

SHC64115基于Σ-Δ型ADC內核設計,其積分型采集的特點相比SAR型ADC具有更好的抑制噪聲能力,同時也能夠實現工頻抑制。另外SHC64115采用真差分輸入結構,在PLC應用中,差分輸入結構能夠更好抑制地共模干擾和其它噪聲干擾。SHC64115前端集成高壓電阻網絡,支持單5V供電采集±10V,并提供最大±40V的輸入保護。SHC64115支持更多的通道(8路差分或者16路單端),并且具有斷線歸零的特點。
小于0.1%的無校準總誤差
SHC64115單芯片即可實現完整的采集電路,并且提供良好無校準誤差,常溫下SHC64115的無校準總誤差(含失調誤差,增益誤差,非線性,基準誤差等)為0.07%,全溫范圍(-40~125℃)SHC64115的無校準總誤差為0.15%。
極小的失調電壓
SHC64115提供低至0.5mV的offset,比競品小10倍左右,offset影響小信號的精度,特別是在電流采集應用中。由于擁有良好的offset表現,SHC64115可在±1.5V至±10V量程范圍均可實現0.1%的免校準精度。
更加優異的噪聲
SHC64115提供良好的噪聲特性,在31.25kSPS的轉換速度下提供接近16bit的Noise free resolution,相比行業競品有近1位的提升,良好的噪聲,有利于小信號的精度,特別是在電流采集應用中,在保證同樣的0.1%精度下可使用更小阻值的采樣電阻來降低系統功耗。
超高的交流電源抑制比
在復雜的工廠環境中,ADC的電源上會耦合各種頻率的噪聲,這時就非常考驗ADC的交流PSRR性能了。SHC64115在1kHz~100kHz的頻率范圍內均擁有近50dB的電源抑制能力,領先行業競品,這一特性能夠保證SHC64115在惡劣的干擾環境下依然能夠精準采集。
山海半導體的精密基準源技術和產品已被廣泛應用于新能源、工業自動化、精密儀器等領域,為客戶的精密采集系統提供穩定可靠的保障。
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