傳感器信號路徑解決方案的在線設計工具

摘要：簡介傳感器信號路徑解決方案的在線設計工具一WEBENCH Sensor Designer

關鍵詞：傳感器；傳感器信號路徑；設計工具；WEBENCH Sensor Designer

現在有各種各樣的傳感器應用在不同領域。在應用傳感器，設計傳感器系統時，工程師面對完成整個設計過程中構思、仿真測試及建模等環節中的問題。信號路徑解決方案將傳感器的輸出信號放大和調整，再轉換為數字信號，直接傳送給微控制器。在傳感器信號路徑計中，高效與創新已經成為考慮OEM競爭實力的兩大因素。無懈可擊的設計方案，必然需要高效便捷的設計工具。為此，美國國家半導體推出傳感器信號路徑在線設計工具—WEBENCHSensor Designer。

設計傳感器信號路徑須考慮的因素

一個典犁的傳感器信號路徑示于圖1，信號路徑包括放大器、DAC、電源等。

設計傳感器信號路徑須考慮的因素包括：必須根據傳感器的動態范圍、靈敏度及阻抗設計一個適當的接口；為準確調整信號，須設計確保適用于ADC輸入電壓范圍的ADC接口；放大器輸出與ADC的輸入必須有適當的隔離。另外對有源傳感器需提供一個適當的激發信號源。

對信號路徑中的放大器需考慮的重要參數為：

·輸入偏量電流；

·共模抑制比(CMRR)；

·電壓／電流噪聲；

·共模電壓輸入／輸出范圍；

·偏移誤差；

·頻率響應。

對信號路徑中的ADC需考慮的重要參數為：采樣速度；偏移誤差；增益誤差；積分非線性特性(INL)。

WEBENCH Sensor Designer

WEBENCH Sensor Designer在線設計工具為用戶提供一個全方位的解決方案，用戶可以輕易完成各環節(構思，仿真測試，確定BOM，建模)的設計。這套傳感器信號路徑的設計工具提供不同電路的性能及成本，由用戶從中作出適當的取舍；量身訂造的評估電路板(含空板和相關元件)。

WEBENCH Sensor Designer設計流程包括挑選傳感器，進行設計及模擬測試，權衡成本與性能，建模(見圖2)。

圖3示出一個具體的橋接壓力傳感器接口設計的一個網頁。