国芯思辰| 国产24位16通道高集成度AFE对标AD4114/4115应用于分布式控制系统

摘要：分布式控制系统（DCS）具有分散控制、集中管理的优势，是复杂系统稳定运行的主要架构。其主要逻辑是将控制功能分散到多个现场控制单元，每个单元负责采集区域内的传感器信号（如温度、压力、流量、电流），再通过通信网络将数据上传至中央控制器，从而实现系统的全局协同控制

分布式控制系统（DCS）具有分散控制、集中管理的优势，是复杂系统稳定运行的主要架构。其主要逻辑是将控制功能分散到多个现场控制单元，每个单元负责采集区域内的传感器信号（如温度、压力、流量、电流），再通过通信网络将数据上传至中央控制器，从而实现系统的全局协同控制。

分布式控制场景需要具备多通道同步采集需求、宽温与低功耗矛盾、强干扰下的精度保障等特质，国产24位125kSPS 8/16通道的AFE高分辨率能够精确量化电压信号，使系统采集到参数更接近真实值。其内部包含高压精密分压电阻、16通道模拟开关、低温漂基准源和真差分型高精密125KSPS 24位Σ-Δ型ADC，支持在分布式控制系统的工业环境-40~125℃宽温范围内工作，并在全温范围提供高达0.15%的免校准精度。完美适配分布式控制系统的现场数据采集需求。

该AFE基于Σ-Δ型ADC内核设计，其积分型采集的特点相比SAR型ADC具有更好的抑制噪声能力，同时也能够实现工频抑制。其性能可以PIN TO PIN兼容AD4115。极小的失调电压提供低至0.5mV的offset，比竞品小10倍左右，offset影响小信号的精度，特别是在电压采集应用中。由于拥有良好的offset表现，该AFE可在±1.5V至±10V量程范围均可实现0.1%的免校准精度。

该国产AFE应用特点介绍如下：

• 有效分辨率：17.9bits@62.5kSPS

• 总体无校准误差：0.07%

• Offset低至：0.5mV

• 高交流PSRR：50dB@50Hz~100kHz

• 高集成度：集成内部基准：温漂6ppm/℃（Typ.)，精密分压电阻，集成2℃高精度温度传感器

• 支持50/60Hz同时抑制

• 支持SPI CRC校验

• 断线检测：输入断线后，输出归零

• 更高的ESD/温度等级：2000V/1250V HBM/CDM

• 数字供电：2.7V~5.5V；模拟供电：4.5V~5.5V

• 封装：6.0mm×6.0mmQFN（40pin）