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ELETTRONICA
primo piano
Automazione e Strumentazione
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Ottobre 2014
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segnali, li rendono dei veri e propri
sistemi com-
pleti su un singolo chip
(Soc). Le funzionalità
integrate in questi dispositivi comprendono anche
diverse soluzioni che permettono e migliorano le
prestazioni di comunicazione, queste compren-
dono un acceleratore di pacchetti, uno switch
Ethernet da 1 Gb/s a otto porte, uno switch Ether-
net da 10 Gb/s (GbE) a due porte.
Dal punto di vista dell’affidabilità, TI ha calcolato
che questi dispositivi possono contare su un ciclo
di vita di 100.000 ore di funzionamento. Nel caso
di utilizzo in applicazioni critiche, sono incorpo-
rate funzionalità Ser (Soft Error Rates), che sono
in linea con i requisiti di affidabilità richiesti dal
mercato industriale e dal settore della difesa, e
sono supportati Error-Correcting Code (ECC) o
parità su tutta la memoria a bordo e sulle inter-
facce di memoria DDR esterna. Per funzionare
nelle condizioni operative difficili tipiche di molti
ambienti industriali, questi Soc possono operare
in una gamma di temperature comprese da -40 a
+100 °C.
Convertire segnali analogici
Anche i nuovi convertitori analogico-digitali
(ADC) di TI sono dei componenti appositamente
ideati per applicazioni industriali. In particolare,
si tratta di circuiti integrati che hanno lo scopo di
consentire la progettazione di dispositivi di moni-
toraggio e controllo di dimensioni più contenute.
I nuovi ADC sono componenti che hanno carat-
teristiche estremamente marcate di basso assor-
bimento di potenza elettrica, con conseguente
ridotta dissipazione termica.
I nuovi convertitori, con registro ad approssima-
zioni successive (Sar), comprendono il modello
ADS7042
, che è un ADC Sar a 12 bit, e la fami-
glia
ADS8354
che conta diversi ADC Sar con
campionamento simultaneo a 12, 14 e 16 bit.
Il modello ADS7042, con il suo package di
1,5x1,5 mm, è ancora più piccolo dei compatti
modelli che compongono la famiglia ADS8354,
caratterizzati da ingombri di 3x3 mm. Anche il
consumo del modello ADS7042 è estremamente
contenuto: a 1 MS/s consuma solo 690 μW di
potenza ed è capace di ridurre i consumi propor-
zionalmente alla frequenza di campionamento,
raggiungendo, per esempio, 1 μW a 1 kS/s, dimo-
strandosi particolarmente adatto per applicazioni
di monitoraggio remoto ed energy harvesting. In
ambito industriale, questo componente può essere
utilizzato in applicazioni di
controllo motori
e in
apparecchiature portatili, oltre ad essere adatto
alla realizzazione di periferiche per computer, per
esempio dispositivi di storage. ADS7042 con-
sente anche di progettare
sensori miniaturizzati
ed è dotato di un’interfaccia seriale (1 MS/s con
clock da 16 MHz) che consente una connessione
diretta con processori a bassa potenza e micro-
controllori.
I diversi componenti della famiglia ADS8354 di
TI comprendono modelli con ingressi differen-
ziali, cioè due canali per ogni segnale da acqui-
sire, oppure pseudo differenziali, cioè con gli
ingressi analogici che vengono acquisiti rispetto
a un potenziale comune. Complessivamente, la
serie ADS8354 presenta un’ampia gamma di
componenti adatta a realizzare progetti diversi,
disponendo di convertitori da 12, 14 e 16 bit e
11 modelli diversi con data rate da 600 kS/s a 2
MS/s. L’interfaccia della serie ADS8354 ha un
clock configurabile a 18 o 32 MHz.
I modelli a due canali comprendono convertitori
Sar a 14 e 16 bit compatti, con campionamento
simultaneo, data rate da 600 kS/s a 2 MS/s per
canale, doppio riferimento di tensione interno
(che riduce la necessità di circuiti esterni per il
condizionamento del segnale). La serie ADS8354
è adatta per applicazioni di
controllo motori,
controllo di carico CC, reti ottiche, alimen-
tazione di qualità, automazione industriale e
controllori a logica programmabile (PLC)
.
Tutti i nuovi componenti di TI, sia i processori
Soc sia i convertitori AD, si inquadrano in un’i-
niziativa dell’azienda che prevede, per gli uti-
lizzatori di questi prodotti, un insieme completo
di software e hardware pensato per consentire
agli utilizzatori uno sviluppo più veloce dei loro
dispositivi e delle conseguenti applicazioni, attra-
verso una sorta di ecosistema esteso. Per rendere
più semplice lo sviluppo
, TI mette a disposi-
zione un’ampia disponibilità di
progetti di rife-
rimento
, denominati TI Designs. Nel caso esem-
plificativo degli ADC, TI fornisce dei progetti
che costituiscono degli esempi utilizzabili dai
progettisti come ausilio per teoria, simulazione,
calcoli, metodologie di progettazione ecc.
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I nuovi convertitori
analogico-digitali compatti
da 12, 14 e 16 bit