国芯思辰|国产八通道144ksps 24位同步采样模数转换器软硬件兼容ADS1278应用于振动监测

摘要：在工业生产与结构工程领域，振动监测是设备健康评估和结构安全预警的重要手段，振动信号的精准采集与分析直接关系到系统的可靠性和安全性。而模数转换器是振动监测系统的数据采集组件，它的性能优劣直接影响振动信号的采集质量。振动监测对模数转换器的核心需求如下：

在工业生产与结构工程领域，振动监测是设备健康评估和结构安全预警的重要手段，振动信号的精准采集与分析直接关系到系统的可靠性和安全性。而模数转换器是振动监测系统的数据采集组件，它的性能优劣直接影响振动信号的采集质量。振动监测对模数转换器的核心需求如下：

高分辨率捕捉微弱振动信号；多通道同步采集实现全方位监测；宽动态范围适应复杂振动场景；低噪声与高稳定性保障信号质量；高速采样满足动态振动分析；

该解决方案使用的是国产八通道24位144kS/s-400kS/s同步采样模数转换器作为振动监测系统的信号采集，该国产模数转换器软硬件100%兼容TI的ADS1278，并且采用行业领先的独有技术设计：

1、功耗比国外竞品降低40%，减少210mW

2、信噪比提升3dB, 理论检测精度可提升0.7倍+

3、THD提升8dB，更低温漂

国产模数转换器和关键性能参数对比如下：

该国产模数转换器使用高阶多比特Delta-sigma调制器，将带内噪声整形后通过片上数字抽取滤波器滤除，从而获得了非常低的带内噪声功率。芯片可选择两种片内数字滤波器：高带宽FIR滤波器，有效带宽达到了奈奎斯特带宽的90.6%，同时带内纹波小于±0.005dB；低延迟SINC滤波器，可在6个周期内产生稳定的数据输出，且有更优的噪声性能。

芯片直接使用PIN脚控制，无需编译寄存器，便于开发人员使用。它使用高阶多比特Delta-sigma调制器，将带内噪声整形后通过片上数字抽取滤波器滤除，从而获得了非常低的带内噪声功率。其特性如下：

• 8通道同步采样，数据速率可达144kS/s-400kS/s

• 高带宽FIR滤波器与低延迟SINC滤波器可选

• 低功耗：HS模式：34.0mW/通道；

HR模式：20.8mW/通道；

LP模式：10.9mW/通道；

LS模式：2.7mW/通道；

• 轨到轨输入共模电平

• 共模抑制比：116dB

• 模拟电源5V；数字电源1.8V

• IO电源：1.8V~3.3V

• SPI或帧同步接口，支持菊花链模式