ما مدى ارتفاع متطلبات تحقيق DMM المكون من 7.5 أرقام؟
تتطلب العديد من تطبيقات الأجهزة دقة عالية، مثل أجهزة القياس الرقمية المتعددة (DMMs)، وأجهزة القياس القياسية ثلاثية الطور، ومعايرات الأجهزة الميدانية، وأنظمة DAQ عالية الدقة، والموازين الإلكترونية/الموازين المعملية، والأدوات الجيوفيزيائية السيزمية، وأجهزة قياس المصدر (SMUs)/وحدات قياس الطاقة (PMUs) في معدات الاختبار التلقائي (ATE). تتطلب هذه التطبيقات دقة عالية جدًا في قياس إشارات التيار المستمر أو إشارات التيار المتردد ذات التردد المنخفض-، وفي معظم الحالات، يجب أن تتمتع المكونات ذات الصلة المستخدمة لتنفيذ اختيار التطبيق بـ INL منخفض، ودقة عالية، واستقرار جيد، وقابلية تكرار. ومن بين كل هذه التطبيقات، يعد DMM هو الأكثر تمثيلاً.
من أجل بناء أجهزة DMM بدقة سبع بتات ونصف أو أعلى، تستخدم الصناعة عادةً أدوات ADC متكاملة متعددة المنحدرات بناءً على مكونات منفصلة. على الرغم من أن هذا النوع من ADC يمكن أن يضمن دقة قياس معقولة، إلا أن تصميمه وتصحيح الأخطاء معقد للغاية، لذلك يستخدم العديد من المهندسين دوائر ADC التجارية لإكمال التصميم. في العقد الماضي، تم استخدام 24 بت ∑ - Δ ADCs في السوق على نطاق واسع في تصميم وحدات DMM ذات ستة بتات ونصف. ولتحقيق دقة وخطية تبلغ سبع بتات ونصف، يجب استخدام أدوات ADC ذات أداء أعلى. يأتي التحدي الآخر من مصدر الجهد المرجعي، والذي يتطلب دوائر تكييف إشارة خارجية معقدة لتحقيق انجراف شديد الانخفاض في درجة الحرارة لمصادر الجهد المرجعي لصمام ثنائي زينر المدفونة في أعماق كبيرة.
ستقدم هذه المقالة حلاً لسلسلة إشارات عالية الدقة-تم إنشاؤها بواسطة INL SAR ADC منخفض، ومصدر جهد مرجعي متكامل تمامًا-لدقة انجراف منخفضة الحرارة، وشبكة مقاومة مطابقة من أربع قنوات، ومضخم ضوضاء منخفض-منخفض الانجراف. يمكن أن يكون التحليل النظري وحساب الدقة في المقالة بمثابة مرجع وتوجيه لتصميم الدوائر العملية واختبارها.
