PDF《电路笔记 CN-0395》

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0 Circuits from the Lab reference designs from Analog Devices have been designed and built by Analog Devices engineers. Standard engineering practices have been employed in the design and construction of each circuit, and their function and performance have been tested and verified in a lab environment at room temperature. However, you are solely responsible for testing the circuit and determining its suitability and applicability for your use and application. Accordingly, in no event shall Analog Devices be liable for direct, indirect, special, incidental, consequential or punitive damages due to any cause whatsoever connected to the use of any Circuits from the Lab circuits. (Continued on last page) One Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A. Tel: 781.329.4700 www.analog.com/cn Fax: 781.461.3113 ?

2017 Analog Devices, Inc. All rights reserved. 电路笔记 CN-0395 Circuits from the Lab?参考设计是经过测试的参考设计, 有助于加速设计,同时简化系统集成,帮助并解决当 今模拟、混合信号和 RF 设计挑战.如需更多信息和/ 或技术支持,请访问www.analog.com/cn/CN0395. 连接/参考器件 ADN8810

12 位高输出电流源 AD7988-1 采用 MSOP/LFCSP 封装的

16 位低功 耗PulSAR ADC ADG758 采用芯片级封装的

3 Ω、4/8 通道多 路复用器 ADG884 0.5 Ω CMOS 双通道 2:1 MUX/SPDT 音 频开关 ADR4540 超低噪声、高精度基准电压源 ADP124-2.5 5.5 V 输入,500 mA 低静态电流, CMOS 线性稳压器 AD8628 零漂移、单电源、轨到轨输入/输出 运算放大器 ADP196 5V、3A 逻辑控制的高端电源开关 适用于室内空气质量监测的挥发性有机化合物检测器 评估和设计支持 电路评估板 CN-0395 电路评估板(EVAL-CN0395-ARDZ) ADICUP360 评估板(EVAL-ADICUP360) 设计和集成文件 原理图、布局文件、物料清单 电路功能与优势 图1所示电路利用金属氧化物传感器检测挥发性有机化合 物组成的气体,从而测量室内空气质量.传感器由加热电 阻和检测电阻组成.当加热检测电阻时,其值随不同气体 的浓度而改变. 该电路利用12位电流输出数模转换器(DAC)来精密控制加 热器电流,灵活的软件允许加热器采用如下四种工作模式 中的一种:恒流、恒压、恒阻和恒温. 通过软件可选的五种范围电阻分压器,该电路能够测量广 泛的检测电阻值.电路板还包含温度和湿度传感器,用于 补偿气体浓度值. CN-0395 电路笔记 Rev.

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7 IOREF VIO VIN VOUT VIN VOUT VIN VOUT VIN VOUT GND ADP196 +5V_ARD +5V GND GND ADP196 +5V +5V S1A S1B VH VS D1 IN+ 4.096V +4.096V ADR4050 GND HEATER SENSOR ELECTRODE HEATER SENSOR ELECTRODE +2.5V ADP124 +5V +5V VIO +4.096V PVDD AVDD GND SPI INTERFACE SPI INTERFACE I2C INTERFACE FB S1 S2 S3 D S4 S5 RH TGS8100 RS ADN8810 VIO ADG758 GND VREF RG1 VDD +5V ADG884 AD8628 GND VDD VIO SHT30 GND +4.096V +2.5V VIO AD7988-1 GND VDD REF VIO RSN RSN RSN 10? 71.5? 5k? 5k? RG2 RG3 RG4 RG5 16154-001 图1. 完整的单电源16位挥发性有机化合物检测器,采用金属氧化物传感器和12位电流输出DAC(简化原理图,未显示所有连接和去耦) 电路描述 该电路针对Figaro TGS8100传感器进行了优化, 传感器由 MOS检测芯片和集成加热器(利用MEMS技术形成于硅 基板)构成.适当修改硬件和软件,便可使用其他MOS 传感器. 测试是在气体腔中利用一氧化碳完成.结果与传感器数据 手册规格进行了相关性分析. 加热器驱动器 ADN8810是一款12位电流源,可提供高达300 mA的可调输 出电流.满量程电流通过两个输出检测电阻设置.这些电 阻的选择和满量程电流的设置对板上安装的传感器的设计 规格非常重要.满量程电流设置不得违反传感器最大额定 值,以免发生故障. 使用41.2 ?检测电阻,电路板的满量程电流设置为大约9.94 mA, 这是TGS8100传感器的安全上限, 其推荐工作电流为8 mA.满量程电流与检测电阻值存在如下关系: (1) 其中: VREF为电路基准电压(4.096 V). RSN为检测电阻值. 未进行校准的ADN8810的满量程精度为1%.如果需要更高 精度, 可利用71.5 ?或10 ?精密电阻和P2跳线校准满量程电 流输出. 电路笔记 CN-0395 Rev.