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Texas Instruments (TI) étoffe son portefeuille de convertisseurs de données haut débit à travers une nouvelle gamme de convertisseurs analogiques-numériques (CAN) à registre d’approximations successives (SAR) qui facilite la collecte de données ultra-précises dans les systèmes industriels. Avec sa plage dynamique optimale pour la consommation d’énergie la plus faible du marché, la gamme ADC3660 compte huit CAN SAR affichant des résolutions de 14, 16 et 18 bits, à des vitesses d’échantillonnage comprises entre 10 et 125 MSPS. Les ingénieurs améliorent ainsi la résolution du signal, allongent la durée de vie de la batterie et renforcent la protection du système.

Une meilleure précision d’acquisition des données à haute vitesse permet de répondre au besoin toujours plus prégnant de contrôle en temps réel des systèmes industriels. Intégré à une boucle de contrôle numérique ultra rapide, le CAN réagit aux variations rapides de tension et de courant, et prévient ainsi des dommages coûteux sur les composants électriques des installations de gestion de l’alimentation. Les systèmes industriels comptent de plus en plus de tâches reposant sur des quantités importantes de données. De ce fait, on observe un besoin croissant de décisions rapides pour éviter toute défaillance et donc, d’informations plus précises, disponibles plus rapidement.

Protéger les systèmes industriels grâce à des temps de réponse accélérés sur les boucles de contrôle numériques

La gamme ADC3660 assure une latence 80 % plus faible que les dispositifs concurrents à vitesse identique. Les concepteurs de systèmes peuvent ainsi garantir une latence à un cycle d’horloge (8 ns) avec l’ADC3664 à deux canaux 14 bit, 125 MSPS. Sur l’ensemble de la gamme, cette très faible latence permet de doter une grande variété de systèmes industriels de boucles de contrôle numériques haute vitesse, afin de surveiller plus étroitement les pics de tension et de courant et d’y répondre. La précision des outils s’en trouve améliorée sur plusieurs applications, notamment les systèmes de production de semi-conducteurs.

Garantir les meilleures performances de bruit du marché pour la consommation énergétique la plus faible

Jusqu’ici, les concepteurs de systèmes industriels devaient choisir entre des performances de bruit optimales ou une faible consommation d’énergie – décision d’autant plus difficile pour les appareils fonctionnant sur batterie qui nécessitent des fonctions d’acquisition de données précises. La gamme ADC3660 résout ce dilemme. Ainsi, l’ADC3683 le CAN 18 bit le plus rapide du marché à 65 MSPS améliore la réduction du bruit sur les applications de fréquence à bande étroite, par exemple les radios tactiques portatives, offrant un rapport signal sur bruit de 84,2 dB et une densité spectrale de bruit de - 160 dBFS/Hz, tout en maintenant une consommation électrique de 94 mW par canal. Avec une consommation totale de 36 mW, l’ADC3541 14 bit, 10 MSPS simplifie la gestion thermique et étend la durée de vie de la batterie sur les applications nécessitant une alimentation particulièrement fiable, telles que les récepteurs GPS ou les appareils électroniques portatifs. Quant à l’ADC3660 16 bit, 65 MSPS, il assure un rapport signal sur bruit de 82 dBFS, et améliore donc la résolution des images sur les sonars tout en réduisant de 17 % la consommation énergétique (soit 71 mW de moins par canal) par rapport aux appareils concurrents équivalents. Pour découvrir comment les performances de cette gamme de produits en termes de bruit contribuent à une plus grande précision et à une meilleure résolution d’image, regardez la vidéo « Améliorer la détection des signaux dans les applications industrielles ».

Simplifier la conception grâce à des fonctions intégrées et des fréquences d’échantillonnage élevées

Grâce aux vitesses d’échantillonnage élevées et aux fonctionnalités intégrées de la gamme ADC3660, les ingénieurs réduisent le nombre de composants de leurs systèmes. Ainsi, le ADC3683 capable d’échantillonner le signal quatre fois plus rapidement que le dispositif 18 bit concurrent le plus proche, pour une densité de canal multipliée par deux permet le suréchantillonnage, une technique qui éloigne les harmoniques du signal visé. Le concepteur du système peut ainsi simplifier le filtre antirepliement et réduire de 75 % le nombre de composants utilisés.

D’autres fonctionnalités propres à cette gamme de produit participent à limiter la complexité de conception, notamment les filtres de décimation sur puce, qui permettent d’éliminer facilement du système les bruits et les harmoniques indésirables et d’améliorer le rapport signal sur bruit et la plage dynamique sans parasites jusqu’à 15 dB. Grâce à ces options de décimation, ainsi qu’à l’interface à structure métal oxyde semi-conducteur complémentaire (CMOS), les ingénieurs sont en mesure d’utiliser ces CAN avec des processeurs Arm® ou des processeurs de signal numérique plutôt que des circuits FPGA (réseaux logiques programmables in situ). Le coût du système s’en trouve réduit.

De surcroît, un convertisseur abaisseur numérique intégré avec un oscillateur complexe contrôlé numériquement limite le nombre de processeurs requis. Pour en savoir plus, consultez l’article de l’Analog Design Journal intitulé « Comment simplifier le filtrage sur les modules frontaux analogiques via des CAN haute vitesse au moyen de filtres numériques internes ».

Offre groupée, disponibilité et prix

L’ADC3563, l’ADC3583, l’ADC3643, l’ADC3660, l’ADC3663, l’ADC3664 et l’ADC3683 sont disponibles auprès de TI dans un boîtier WQFN (Very thin Quad Flat No-Lead) de 5 mm x 5 mm. L’ADC3541 est proposé dès à présent en version de préproduction, exclusivement sur TI.com, et devrait être produit en quantité à compter du premier trimestre 2022. Les modules d’évaluation sont disponibles auprès de TI au prix de 249 USD. Le site offre différentes options de paiement, de ligne de crédit et d’expédition fiable et rapide.

https://www.ti.com/