微ADS与能量收集无线传感器

无线传感器系统采用了环境能量收集取决于最低功耗的模数转换器（ADC）可使用。对于这些系统，设计师通常不得不牺牲测量分辨率达到低功耗的要求。
在多或单通道的能量收集应用中，工程师需要在能源约束设计有限的功耗达到精度要求。因此，低功耗ADC在一个典型的能量收集无线传感器设计的信号链中发挥核心作用（图1）。

图1：一个典型的无线传感器的设计，工程师需要一个模数转换器（ADC）的超低功耗的要求（德州仪器提供）。

传感器的应用，Δ-∑（ΔΣ）ADC提供了独特的性能优势，包括高分辨率和高噪声免疫力。此外，今天的主要ΔΣ设备通常提供输出，完全解决了单次转换后。这个零延时转换能力与前几代ΔΣADC的对比，这需要设计者建立额外的转换等待时间在检索数据时，模拟输入的变化。
低功率传感器的应用特别是，然而，输入采样电流可以压倒高源阻抗、低功耗、低带宽的信号调理电路。最近的ΔΣ架构解决这个问题，通过专门的方法。例如，线性技术使用专有的方法来平衡输入电流，从而简化甚至完全消除了信号调理电路的需要。
在传感器中的应用如热敏电阻测量，工程师可以将温度高达100 KΩ直接测量ADC。通常情况下，热敏电阻将平衡以减少输入电流（图2）。当电阻R1和R4是完全平等的，输入电流为零，减少测量误差的机会。通过消除对扩增的需要，这种方法特别适用于低功耗能量收集应用。

图2：一个传感器（R3，这里）具有同等价值的电阻平衡，输入电流的ADC是零，减少测量误差（线性技术提供）。

模拟装置ad7790和ad7791提供缓冲版本7788和ad7789，分别。而缓冲操作降低了装置的能耗，缓冲模式允许工程师将源阻抗在前端没有做出贡献的系统增益误差。模拟设备还提供ad7787的一二通道版本，ad7791缓冲的24位ADC（图3）。

图3：模拟设备ad7787提供两通道缓冲输入操作而仅消耗75μ在正常运行或1μ在掉电模式（模拟设备提供）。

在单次转换模式，7788 / ad7789（和ad7790 / ad7791）切换到省电模式之间的转换。掉电模式消耗1μ一（max），允许非常低运行低频采样要求通常在传感器测量中的应用。
ADC是传感器的设计是必要的，但在能量收集应用中，工程师需要平衡功率和性能达到要求的测量精度不负担过重的可用功率源。工程师可以找到广泛的高精度ADC能够操作低于500μW或低精度的ADC集成在不同的外围设备高度集成的MCU。利用ADC集成MCU，工程师可以解决的范围日益扩大的测量精度和能量收集应用中的低功耗操作要求。