A
先进适用
L
INEAR
D
EVICES ，
I
NC 。
ALD500RAU/ALD500RA/ALD500R
精密积分模拟处理器
具有精密电压参考
应用
4 1/2位至5 1/2位加号的测量
精密模拟信号处理器
精密传感器接口
高精度直流测量功能
便携式电池供电的仪器
电脑周边
PCMCIA
好处
成本低，操作简单功能
宽动态范围的信号
非常高噪声抗扰度
自动补偿和取消
的误差源
易于使用获得双极性信号
高达19位（ 18位+符号位）单次转换
或21位（ 20位+符号位）的多个转换
和噪声性能
固有的线性和稳定的温度
和成分变化
特点
分辨率高达18位加符号位和超范围位
精度独立的输入信号源阻抗
精确的片上电压参考
温度系数低至为10 ppm / ℃，保
芯片选择 - 掉电模式
10高输入阻抗
12
天生过滤器和集成任何外部噪声尖峰
差分模拟输入
宽双极性模拟输入电压范围
±3.5V
自动零点偏移补偿
低线性误差 - 低至0.001 ％的典型
快过零比较器 - 为1μs
低功耗 - 典型为6mW
内部自动极性检测
低输入电流 - 2PA典型
从微控制器， ASIC ，或可选的数字控制
一个专用的数字电路
灵活的转换速度与分辨率的权衡
引脚配置
ALD500R
I
B
C
INT
V-
C
AZ
B
UF
AGND
C-
REF
C+
REF
N / C
N / C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
QE ， PE ， SE包装
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
C
S
V+
DGND
C
OUT
B
A
V+
IN
V-
IN
V+
REF
V-
REF
* N / C引脚内部连接。连接到V-。
订购信息
端点解决方案
线性
16位
17位
18位
17位
18位
17位
18位
18位
0.015%
0.01%
0.005%
0.01%
0.005%
0.01%
0.005%
0.005%
0.3 ％为20ppm /℃
0.3 ％为20ppm /℃
0.2 ％为10ppm /℃
参考电压
精度/温度系数
20L PDIP
0.5 ％ 50PPM /℃
0.3 ％为20ppm /℃
ALD500R-50PE
ALD500RA-20PE
ALD500RAU-20PE
ALD500RA-10PE
ALD500RAU-10PE
ALD500RA-20PEI
ALD500RAU-20PEI
20L SOIC
ALD500R-50SE
ALD500RA-20SE
ALD500RAU-20SE
ALD500RA-10SE
ALD500RAU-10SE
ALD500RA-20SEI
ALD500RAU-20SEI
套餐类型
20L QSOP
ALD500R-50QE
ALD500RA-20QE
ALD500RAU-20QE
ALD500RA-10QE
ALD500RAU-10QE
ALD500RA-20QEI
ALD500RAU-20QEI
ALD500RAU-20DE
-55 ° C至+ 125°C
-40 ° C至+ 85°C
0 ° C至70℃
20LCDIP
0 ° C至70℃
0 ° C至70℃
操作
温度
*
联系工厂定制电压的参考电压，精度和温度系数指标。
牧师1.01 1999高级线性器件公司， 415塔斯曼车道，桑尼维尔，加利福尼亚州94089-1706电话： （ 408 ） 747-1155 ，传真： （ 408 ） 747-1286
http://www.aldinc.com
图1. ALD500R功能框图
C
REF
V+
REF
(12)
R
REF
= 100K
CB = 0.1μF
C+
REF
(8)
R
REF
R
INT
V-
REF
(11)
C-
REF
(7)
BUF
C
INT
C
AZ
(5)
C
AZ
(4)
C
INT
(2)
REF
INT
SW
R
SW
IN
V+
IN
(14)
SW-
R
SW +
R
SW
R
-
卜FF器
+
积分
-
+
+
Comp1
-
Comp2
-
SW
Az
SW +
R
AGND
(6)
V-
IN
(13)
REF
控制
BIAS
SW-
R
SW
S
SW
AZ
+
水平
移
C
OUT
(17)
极性
发现
DGND
(18)
SW
IN
SW
G
类似物
开关
控制
信号的
相
解码
逻辑
V
SS
V
DD
N / C N / C
(3) (19) (10) (9)
I
B
(1)
C
B
C
S
(20)
A
B
(15)
(16)
控制逻辑
概述
该ALD500RAU / ALD500RA / ALD500R被整合
双斜率模拟处理器，设计工作就
±5V
电源，用于建筑物的精度模拟 - 数字
转换器。该ALD500RAU / ALD500RA / ALD500R
适用于18位/ 17位/ 16位功能规格
分辨率转换，分别。加上3
电容，两个电阻器和一个数字控制器，精密
模拟数字转换器与自动调零即可
实现的。数字控制器可以被实现
通过一个外部微控制器，无论是在硬件
（固定逻辑）或软件控制。超高分辨率
应用，多达23位的转换，可以实现
用适当的数字控制器和软件。
该ALD500R系列模拟处理器的接受
差分输入和第一外部数字控制器
计数脉冲的数目以固定时钟速率，一个
电容器的要求，以对未知的模拟整合
输入电压，然后计算所需要的脉冲数
到deintegrate针对一个已知的内部电容
基准电压。这种未知的模拟电压可以再
由微控制器被转换为一个数字字，它
被转换成一个高分辨率的数字，代表
准确的读数。该读数，当对成率
基准电压时，产生一个精确的，绝对电压
测量读数。
该ALD500R模拟处理器包括片上数字
控制电路接收控制输入，集成缓冲器
放大器，模拟开关，和电压比较器和
高精度，超稳定的电压基准。它
在四种工作模式，或阶段，即自动功能
零，整合， deintegrate和积分为零的阶段。
在一次转换结束时，比较器的输出变为
从高分到低分当积分期间过零
拆散。 ALD500R模拟处理器还提供了
直接的逻辑接口， CMOS逻辑系列。
2
操作的一般理论
双斜坡操作的转换原理
双斜坡的基本原理集成模拟到数字
转换器是简单明了。电容器，C
INT
，是
充电以从一个起始电压， V中的积分器
X
，对于一个
的时间，在由一个值所确定的速率固定周期
未知的输入电压，这是测量的对象。
然后将电容器放电以固定的速率，是根据一个
外部参考电压，背到V
X
如果放
时间，或拆散的时候，被精确测量。无论是
积分时间和拆散时间是由一个测量
数字计数器由一个晶体振荡器进行控制。它可以是
表明未知的输入电压被确定
通过的拆散时间的比例和积分时间，和
正比于外部参考的幅度
电压。
一个双斜率转换器的主要优点是：
一。精度不依赖的绝对值
积分时间t
INT
而拆散时间t
DINT
但是
依赖于它们的相对比率。长期的时钟频率
变化不会影响精度。一个标准的水晶
控制时钟运行的数字计数器足以产生
非常高的精度。
B 。精度不依赖的绝对值
R
INT和
C
INT
的，只要各成分值不发生变化
通过一个转换周期，其通常持续不到1
第二个。
。模拟元件的偏移电压值，如
为V
X
，被抵消，并且不影响精度。
。该系统的精确度主要依赖于精确度
和参考电压值的稳定性。
先进的线性器件
ALD500RAU/ALD500RA/ALD500R
。非常高的分辨率，高精度测量
可以简单地和非常低的成本实现。
双斜率转换器系统的固有优点是噪音
免疫力。输入噪声尖峰集成（平均为
接近零），在积分周期。积分型ADC
是避免工作的大转换错误
逐次逼近转换器和其它高分辨率
转换器和在高噪声环境下表现非常好。
积分转换器的转换速度慢的速度提供
固有的噪声抑制至少20dB的/ decade衰减
率。与频率的整数倍的干扰信号
积分周期是，在理论上，完全除去。
集成转换器往往建立整合期
拒绝50 / 60Hz的行频干扰信号。
在整合和deintegrate （充电之间的关系
和积分电容值的放电）是
如下图所示：
V
INT
= V
X
- (V
IN
. t
INT
/ R
INT
. C
INT
)
（综合循环）
V
X
= V
INT
- (V
REF
. t
DINT
/ R
INT
. C
INT
)
（ deintegrate周期）
结合方程1和2的结果：
V
IN
/ V
REF
= -t
DINT
/ t
INT
(3)
(2)
(1)
参考电压被积分
V
REF
参考电压
C
INT
=积分电容值
R
INT
=积分电阻值
实际的数据转换是分两个阶段完成：输入
信号整合阶段和参考电压拆散
阶段。
积分器的输出被初始化为0V开始之前
输入信号的整合阶段。在输入信号积分
第一阶段，内部模拟交换机连接V
IN
到缓冲
它被保持为一个固定的积分时间长度的输入
(t
INT
） 。这个固定的积分周期，通常由下式确定
一个数字计数器由一个晶体振荡器进行控制。该
应用程序的V
IN
导致积分器输出0V离开时
用V确定的速率
IN
和方向的确定
V极性
IN
.
参考电压拆散阶段开始
吨后，立即
INT
，在1个时钟周期。中
ReferenceVoltage拆散阶段，内部模拟
交换机连接具有极性相反的基准电压
这第五
IN
到积分器的输入。同时在同一
数字计数器由同一个晶体振荡器控制使用
以上是用于开始计数时钟脉冲。参考
电压拆散期一直维持到比较
里面的双斜率模拟处理器的变化状态输出，
表示积分器已返回到0V。该点处的
数字计数器被停止。该拆散的时间
(t
DINT
），如由数字计数器测定，是直接
正比于所施加的输入电压的幅度。
后的数字计数器的值已被读出时，数字
计数器，积分，并自动调零电容都
通过一个集成的零相位和自动复位到零
零相位，以便下一次转换可以重新开始。在
实践中，这种方法通常自动化，使模拟到
数字变换信息进行更新。所述数字控制
由一个微处理器或专用逻辑控制器处理。
的输出，在一个二进制串行字的形式，由读
当需要时，微处理器或一个显示适配器。
其中：
V
x
=偏移作为起始电压的电压
V
INT
=电压C两端的变化
INT
在t
INT
和
在t
DINT
（大小相等）
V
IN
=平均或综合，值输入电压
吨时要测量
INT
（恒V
IN
)
t
INT
=固定时间周期这未知的电压
集成
t
DINT
=未知的时间段在其上的已知
C
INT
R
INT
类似物
输入
(V
IN
)
积分
-
+
S1
+
极性
发现
开关驱动器
极性控制
相
控制控制
逻辑
V
INT
-
比较
C
OUT
电压
参考
REF
开关
A
积分
产量
B
V
IN
≈
V
满量程
V
IN
≈
1/2
V
满量程
Vx
≈
0
TDINT
V
INT
= 4.1V MAX
微控制器
（控制逻辑
+ COUNTER ）
t
INT
t
DINT
图2.基本的双积分型转换器
ALD500RAU/ALD500RA/ALD500R
先进的线性器件
3
绝对最大额定值
电源电压，V +
迪FF erential输入电压范围
功耗
工作温度范围： PE ， SE包
工作温度范围QE包
存储温度范围
焊接温度10秒
13.2V
+ +0.3V
-0.3V到V
600毫瓦
0 ° C至+ 70°C
-55 ° C至+ 125°C
-65 ° C至+ 150°C
+260°C
运行电气特性
T
A
= 25
°
（C V）
+
= +5V V
-
= -5V （ V电源
±
5V） ，除非另有说明;
AZ
= C
REF
= 0.47
f
500RAU
参数
决议
零刻度
错误
终点
线性
最佳案例
直线
线性
零刻度
温度
系数
满量程
对称度误差
（翻转误差）
满量程
温度
系数
输入
当前
共模
电压范围
积分
输出摆幅
模拟量输入
信号范围
电压
参考
范围
Z
SE
符号
民
15
0.0025
0.003
0.001
0.005
0.007
0.0025
0.004
TC
ZS
0.3
0.15
S
YE
0.005
0.008
TC
FS
1.3
0.6
0.3
0.3
0.15
0.008
0.010
1.3
0.003
典型值
最大
民
30
0.003
0.005
0.010
0.015
0.005
0.008
0.7
0.35
0.3
0.15
0.01
0.012
1.3
0.005
500RA
典型值
最大
民
60
0.005
0.008
0.015
0.020
0.008
0.015
0.7
0.35
μV/°C
PPM /°C的
%
%
PPM /°C的
0 ° C至+ 70°C
注7：
500R
典型值
最大
单位
V
%
%
%
测试条件
注意事项1， 7
0 ° C至70℃
E
NL
注意事项1， 2
0 ° C至+ 70°C
注意事项1， 2
0 ° C至+ 70°C
0 ° C至+ 70°C
注意事项1， 7
0 ° C至70℃
N
L
0.003
0.003
%
I
IN
2
2
2
pA
V
IN
= 0V
CMVR V
SS+1.5
V
DD - 1.5 V SS + 1.5
V
DD-1.5
V
SS+1.5
V
DD-1.5
V
V
INT
V
SS+0.9
V
DD - 0.9 V SS + 0.9
V
DD-0.9
V
SS+0.9
V
DD-0.9
V
V
IN
V
SS+1.5
V
DD - 1.5 V SS + 1.5
V
DD-1.5
V
SS+1.5
V
DD-1.5
V
AGND = 0V
V
REF
V
SS+1
V
DD
-1
VSS+1
V
DD-1
V
SS+ 1
V
DD-1
V
4
先进的线性器件
ALD500RAU/ALD500RA/ALD500R
DC &交流电气特性
T
A
= 25
°
（C V）电源=
±
5.0V ，除非另有说明;
AZ
= C
REF
= 0.47
f
500RAU
参数
电源电流
功耗
正电源电压范围
符号
I
S
P
D
V
+S
4.5
民
典型值
0.6
最大
1.0
10
5.5
4.5
民
500RA
典型值
0.6
最大
1.0
10
5.5
4.5
民
500R
典型值
0.6
最大
1.0
10
5.5
单位
mA
mW
V
测试条件
V
+
= 5V ， A = 1 ， B = 1
V电源=
±5V
注4
负电源电压范围
V
-S
-4.5
-5.5
-4.5
-5.5
-4.5
-5.5
V
注4
比较器逻辑1 ，
输出高
比较逻辑0 ，
输出低
逻辑1 ，输入高
电压
逻辑0 ，输入低电平
电压
逻辑输入电流
比较器延时
V
OH
4
4
4
V
I
来源
= 400A
V
OL
0.4
0.4
0.4
V
I
SINK
= 1.1毫安
V
IH
3.5
3.5
3.5
V
V
IL
1
1
1
V
I
L
t
D
0.01
1
0.01
1
0.01
1
A
微秒
注5
图3. ALD500R时序图
1转换周期
123,093
时钟脉冲
1.8432 MHz时钟
A输入
0.5416
s
123,093
时钟脉冲
~
~
~
~
66.667毫秒。
~
~
~
~
~
~
C
OUT
正输入信号
C
OUT
负输入信号
无效
无效
AUTO ZERO
相
输入信号
积分
相
固定号码
时钟脉冲的
由设计。
参考
电压
拆散
相
变量
数
时钟脉冲。
积分器零点
相
~
~
B输入
~
~
66.667毫秒。
~
~
~
~
AUTO ZERO
相
开始
转变
周期
时钟数据
或时钟数据输出
内的计数器
微控制器
或固定逻辑控制器，
根据需要。
固定期限
approx.1毫秒。
在V
IN
最大，
MAX 。单位数
时钟脉冲
~
= 246,185
停经计数器
检测比较器
输出高会
低的状态。
重复
转变
周期
开始积分周期
START拆散周期
START积分器零周期
ALD500RAU/ALD500RA/ALD500R
先进的线性器件
5
QQ：2881677436 复制
