適宜的模仿前端 (AFE) 關(guān)于完成穩(wěn)重、正確和正確的模數(shù)轉(zhuǎn)換相當(dāng)首要。因?yàn)榉制珞w系和機(jī)械之間存在差別，平日能夠應(yīng)用可編程邏輯控制器 ( PLC ) 來(lái)操縱許多龐雜參數(shù)。為了實(shí)現(xiàn)此使命，經(jīng)由過(guò)程模仿輸出模塊，能夠應(yīng)用分歧的傳感器和旌旗燈號(hào)。許多傳感器（如壓力、流量、溫度和分量）都有代表測(cè)量量的模仿輸入。是以，需求許多正確和正確的模仿旌旗燈號(hào)輸出來(lái)生成數(shù)字輸入。然而，模數(shù)轉(zhuǎn)換只是使命的一部分。節(jié)點(diǎn)、傳感器、模仿輸出模塊和 PLC 之間的連貫產(chǎn)生在出產(chǎn)工場(chǎng)中，該環(huán)境以電噪聲和其余滋擾要素（如EMI）而馳名。是以，穩(wěn)重的 ADC 關(guān)于在云云卑劣的條件下無(wú)效運(yùn)轉(zhuǎn)相當(dāng)首要。
　　新型多路復(fù)用 ADC 供應(yīng)高集成度、高精度、高靈活性和穩(wěn)定性
　　PLC 包括許多模仿電壓輸出來(lái)監(jiān)控其體系，這意味著擁有少量通道。
　　比方，應(yīng)用擁有 11 個(gè)單端或 6 個(gè)帶緩沖器的差分輸出的 ADC 能夠完成高通道數(shù)。輸出的單端或差分特點(diǎn)使其可以或許輕松與分歧的傳感器連貫。另外，將其中一些通道??分配到較低的輸出局限關(guān)于應(yīng)用內(nèi)部檢測(cè)電阻舉行電流丈量異常實(shí)用。在當(dāng)代多路復(fù)用 ADC 中，比方 AD411x 系列中的某些產(chǎn)物，此類檢測(cè)電阻已集成到組件中。
　　AFE 集成為了關(guān)頭無(wú)源元件，比方接納 ADI 公司i Passives手藝的正確低漂移立室 1 MΩ 和 10 MΩ 分壓器，無(wú)需應(yīng)用低廉的內(nèi)部元件。如許能夠完成更高密度，同時(shí)經(jīng)由過(guò)程最小化解決計(jì)劃占用空間、分量和電路板空間完成更優(yōu)化的解決計(jì)劃。
　 　　圖 1：新一代多路復(fù)用 ADC 的外部布局（起源：ADI）
　　最新的多路復(fù)用 ADC（如AD4116）擁有低功耗、低噪聲、24 位、∑-Δ ADC，集成為了極高阻抗 AFE。圖 1 表現(xiàn)了該器件的外部布局。為了取得最大的靈活性，能夠自力設(shè)置輸出。每一個(gè)配置都同意用戶啟用或禁用緩沖器、校訂增益和偏移、抉擇濾波器范例、抉擇輸入數(shù)據(jù)速度 (ODR) 以及抉擇參考源。
　　靈巧抉擇分歧的電壓參考源使設(shè)想使命加倍輕易。這些多路復(fù)用 ADC 擁有多種參考源選項(xiàng)，比方外部低漂移 2.5 V 源、經(jīng)由過(guò)程差分 Ref+ 和 Ref- 引腳的內(nèi)部參考源或應(yīng)用模仿電源 (AVDD-AVSS)。關(guān)于內(nèi)部參考，此類 ADC 在兩個(gè)參考輸出上都擁有真正的軌到軌、集成的周詳單元增益緩沖器。這些擁有高輸出阻抗的緩沖器同意將高阻抗內(nèi)部源間接連接到這些輸出。
　　類似地，當(dāng)代 ADC 的用戶能夠從外部振蕩器、內(nèi)部晶體或內(nèi)部時(shí)鐘中抉擇時(shí)鐘源；這類靈活性簡(jiǎn)化了設(shè)想進(jìn)程。

　　在模仿方面，輸出是抉擇多路復(fù)用 ADC 穩(wěn)定性的關(guān)頭部份，由于它從外設(shè)接受內(nèi)部電壓。應(yīng)用單個(gè) 5 V 電源，像 AD4116 如許的當(dāng)代多路復(fù)用 ADC 能夠完成高達(dá) ±20 V 的輸出局限。因?yàn)?±65 V 的絕對(duì)最大額定值，該 ADC 以至能夠順應(yīng)超越這些電壓的輸出電壓，而不會(huì)毀壞設(shè)置裝備擺設(shè)。然則，在這個(gè)輸出范圍內(nèi)，可能會(huì)就義準(zhǔn)確性。內(nèi)部維護(hù)設(shè)置裝備擺設(shè)（如圖 2 所示的 TVS）能夠維護(hù) ADC 超越絕對(duì)最大額定值。在數(shù)字方面，CRC 校驗(yàn)和增強(qiáng)了接口的穩(wěn)定性。

　　如圖 2 所示，ADC 輸出端的 RC 低通濾波器有助于抗混疊和噪聲濾波。首要的一點(diǎn)是，濾波電阻與 ADC 的輸出阻抗串連。該電阻會(huì)影響內(nèi)部份壓器比，從而致使增益偏差。然而，假如 ADC 的輸出阻抗異常高（如 10 MΩ），則分壓偏差將異常小。比方，假如應(yīng)用 180 Ω，則偏差僅為 0.0018% 擺布。另外，能夠經(jīng)由過(guò)程體系校準(zhǔn)或調(diào)解增益配置來(lái)消除此偏差。前者能夠經(jīng)由過(guò)程應(yīng)用最新的多路復(fù)用 ADC 供應(yīng)的校準(zhǔn)模式來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些當(dāng)代 ADC 擁有四種子校準(zhǔn)模式：外部零電平、外部滿量程、體系零電和藹體系滿量程。
　　除了校準(zhǔn)模式以外，關(guān)于失常操縱，其余選項(xiàng)包孕繼續(xù)轉(zhuǎn)換模式、繼續(xù)讀取模式或單次轉(zhuǎn)換模式。為了在功率估算受限的體系中節(jié)減電量，用戶還能夠激活待機(jī)或斷電模式。
　　額定集成性能
　　最新的多路復(fù)用 ADC 擁有高集成度，因此在典范的自動(dòng)化使用中擁有更大的靈活性。比方，有四個(gè)集成的通用輸出輸入 (GPIO) 引腳，此中兩個(gè)可設(shè)置為數(shù)字輸出或輸入，而此外兩個(gè)可獨(dú)自設(shè)置為數(shù)字輸入 (GPO)。這些 GPIO 或 GPO 引腳可用于操縱額定的內(nèi)部多路復(fù)用器。應(yīng)用內(nèi)部多路復(fù)用器，能夠進(jìn)一步增添通道數(shù)。另一個(gè)集成性能是可編程耽誤塊，可在 ADC 開(kāi)端采樣以前啟用。此耽誤同意內(nèi)部多路復(fù)用器或放大器穩(wěn)固上去。最新的 ADC 默許天生 24 位轉(zhuǎn)換。然則，能夠經(jīng)由過(guò)程操縱位將轉(zhuǎn)換寬度降低到 16 位，以便在一些微控制器中更輕松地處置數(shù)據(jù)。
　　集成溫度傳感器可贊助監(jiān)測(cè)設(shè)置裝備擺設(shè)運(yùn)行時(shí)的環(huán)境溫度。它還可用于診斷目標(biāo)，或作為使用電路因事情溫度大概產(chǎn)生變遷而必需施行校準(zhǔn)步伐的指示器。
　 　　圖 2：典范連貫圖（起源：ADI）
　　論斷
　　最新的多路復(fù)用 ADC 擁有高精度，而且易于集成，可饜足當(dāng)代出產(chǎn)工場(chǎng)和工業(yè)使用對(duì)功能和穩(wěn)重性日趨增進(jìn)的需要。同時(shí)，設(shè)想職員可獲得更大的靈活性，更倏地、更輕松地饜足體系功能請(qǐng)求。