先積產(chǎn)品在儀器儀表領(lǐng)域的應(yīng)用

儀器儀表是用于檢查、測(cè)量、控制、分析、計(jì)算和顯示被測(cè)對(duì)象的物理量、化學(xué)量、生物量、電參數(shù)、幾何量及其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的器具或裝置。按照國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的產(chǎn)業(yè)分類，儀器儀表行業(yè)包括工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置、電工儀器儀表、光學(xué)儀器、實(shí)驗(yàn)室儀器、分析儀器、試驗(yàn)機(jī)、工業(yè)用儀器、環(huán)境監(jiān)測(cè)專用一起儀表等細(xì)分方向。廣泛用于鋼鐵、石油、化工、航空航天、汽車(chē)等各行各業(yè)，是工業(yè)生產(chǎn)的“倍增器”，是科學(xué)研究的“先行官”，是現(xiàn)代生活的“物化法官”，是中國(guó)制造走向“中國(guó)智造”的關(guān)鍵和核心，同時(shí)也是建設(shè)世界科技強(qiáng)國(guó)的基石。作為計(jì)量測(cè)試的手段，儀器儀表是提升我國(guó)計(jì)量測(cè)試水平最重要的環(huán)節(jié)。

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的迅速成長(zhǎng)，我國(guó)儀器儀表行業(yè)近年來(lái)一直保持比較好的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。2022年我國(guó)儀器儀表行業(yè)營(yíng)收達(dá)到9835.4億元，同比增長(zhǎng)4.2%；截止2023年4月數(shù)據(jù)，儀器儀表行業(yè)從業(yè)企業(yè)數(shù)達(dá)到6717家，儀器儀表行業(yè)是一個(gè)萬(wàn)億營(yíng)收千億利潤(rùn)體量的大行業(yè)。

儀器儀表種類繁多，工作環(huán)境復(fù)雜，先積集成豐富的模擬信號(hào)鏈產(chǎn)品為這些設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)提供合適的選擇，為設(shè)計(jì)者提供專業(yè)解決方案。

信號(hào)調(diào)理應(yīng)用

橋式傳感器廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化控制、航空航天、醫(yī)療儀器、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。其中常見(jiàn)的應(yīng)用包括：壓力傳感器，稱重傳感器，位移傳感器，應(yīng)變傳感器等。

先積零漂系列運(yùn)放具有超低的偏置、漂移和噪聲，非常適合具有高增益和精度的低電平傳感器輸出的信號(hào)條件。

稱重秤(稱重傳感器)就是具有這種要求的應(yīng)用的一個(gè)例子。

LTC855x

High Speed and Fast Settling on ±5 V

帶寬：140 MHz, ?3 dB (G = +1)

壓擺：107 V/μs

輸入偏置電流 50 pA

共模電壓：0.2 V Beyond VS?, 1 V from VS+

輸出最大幅值：35 mV from Rails

短路電流：150 mA

輸出電流：±90 mA

工作溫度：?40°C to +125°C (except SOT23-5L)

在需要電流轉(zhuǎn)電壓的應(yīng)用場(chǎng)合, 如檢測(cè)微弱光電流信號(hào)的場(chǎng)合, 通常需要用到跨阻型放大器。

Vout = -Is * R1

C1 ≤ 1 / 2π x R1 x fp

下圖電路展示了檢測(cè)光電二極管，將電流值轉(zhuǎn)換成電壓值的應(yīng)用。因此重點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)高帶寬和跨阻增益設(shè)置保持相對(duì)較低。由于高壓擺和帶寬的需求，LTA604x很適合這樣的應(yīng)用。此電路中能夠處理高達(dá)1mA輸出電流的光電二極管，約1V/mA的跨阻增益。引入Q1共基極的接法，隔離光電二極管的高容抗，提高速度。D1用于Q1偏置的溫度補(bǔ)充。在這個(gè) 電路中，響應(yīng)速度可以達(dá)9ns。

輸入輸出接口應(yīng)用

工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)需要長(zhǎng)距離傳輸各種傳感器信號(hào)，而用到不同的接口，0-10v一般都是高阻抗輸入，易受干擾。4-20mA一般輸入阻抗250-300歐姆，不易受干擾。但維修測(cè)量比較麻煩。先積集成的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換產(chǎn)品有多種方案可滿足設(shè)計(jì)需求。

PAC

PAC芯片是PWM信號(hào)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換器芯片的縮寫(xiě)，其功能是將PWM信號(hào)根據(jù)占空比轉(zhuǎn)換成等比例的模擬量，模擬量幅值與PWM的占空比呈線性關(guān)系。PAC芯片內(nèi)部集成PWM采樣算法和高性能DAC 。

高精度轉(zhuǎn)換精度<0.1%

高分辨率有效分辨率：15bit / 12bit

寬頻輸入輸入PWM頻率 50Hz ~ 50KHz

單芯片PWM信號(hào)輸入，模擬信號(hào)輸出，一步到位單芯片方案

純硬件內(nèi)部無(wú)單片機(jī)，純硬件電路實(shí)現(xiàn)，抗干擾能力強(qiáng)

多電源提供2.7V~40V不同電源電壓的芯片

I2C接口數(shù)模轉(zhuǎn)換DAC芯片可選

多通道單/雙通 PAC芯片

多種模擬量輸出4-20mA、0-10V、0-5V、0-VCC等等

DAC

高精度轉(zhuǎn)換精度<0.1%

高分辨率有效分辨率：15bit / 12bit

單芯片PWM信號(hào)輸入，模擬信號(hào)輸出，一步到位單芯片方案

純硬件內(nèi)部無(wú)單片機(jī)，純硬件電路實(shí)現(xiàn)，抗干擾能力強(qiáng)

多電源提供2.7V~40V不同電源電壓的芯片

多通道單/雙通 DAC芯片

多種模擬量輸出4-20mA、0-10V、0-5V、0-VCC等等

電源產(chǎn)品應(yīng)用

使用電池供電產(chǎn)品的系統(tǒng)供電要求是低靜態(tài)電流，而信號(hào)調(diào)理采集部分則要求具有高PSRR和低噪聲，先積也能同時(shí)提供這些產(chǎn)品。

LTP753

輸入范圍Operating Input Voltage Range: 1.7 V to 5.5 V

輸出電壓: 固定0.8V to 3.6V

輸出精度: ±1% at 25℃

PSRR: 70 dB at 1 kHz

LTP3559

寬電壓輸入 : up to 45 V

輸出電流: 350 mA

可選固定輸出: 1.8 V, 2.5 V, 3.0 V, 3.3 V, 3.6 V, and 5.0 V

靜態(tài)電流 : 2.6 μA Typically

短路電流: 150 mA

線性度 : 0.01%/V Typically

可選使能關(guān)斷功能SOT23-5 and Tiny DFN1×1-4 Packages

信號(hào)轉(zhuǎn)換類應(yīng)用

便攜式儀表中，在高精端的要求下，對(duì)PCB面積和功耗也有嚴(yán)苛的要求，LTD211x系列ΔΣ ADC 16bit精度，能滿足測(cè)距，測(cè)溫等應(yīng)用，內(nèi)部基準(zhǔn)，帶開(kāi)關(guān)PGA，VSSOP封裝適合緊湊的設(shè)計(jì)，在低速采樣中可以降低功耗，延長(zhǎng)電池壽命。在某些應(yīng)用，可選單次采樣模式，一次轉(zhuǎn)換后自動(dòng)斷電，更加顯著降低空閑期間的功耗。

低功耗工作電流150uA

多樣通信12C或SPI

小尺寸VSSOP10