新唐NuMicro 24位元類比數位轉換器(ADC)簡介

NADC24 系列:高精度 24 位元 Δ-Σ 類比數位轉換器 
NADC24,代表 NuMicro 24 位元類比數位轉換器(ADC),是一款高度整合的 Δ-Σ (ΔΣ) 類比數位轉換器,專為實現卓越的精度與速度而設計。該系列產品具備高達 22 位元的有效位數(ENOB),在提供低雜訊性能方面表現出色,適用於需要精密類比訊號數位化的應用場景。 [1]

NADC24 的核心特性
NADC24 整合了多種先進元件以確保高精度和穩定的信號轉換性能:
  1. 低雜訊可程式增益放大器 (PGA): 支援高達 128 倍的增益,可有效放大微弱訊號,同時維持低雜訊表現,適用於精密測量。
  2. 內部參考電壓: 提供穩定的 1.2V 或 2.4V 電壓基準源,確保數位轉換的線性度與準確性。
  3. Δ-Σ 調變器與數位濾波器: 採用先進的 Delta-Sigma 架構與數位濾波技術,有效降低量化雜訊,支援多種數位濾波模式(如 sinc 濾波器),以滿足不同應用需求。
  4. 內建振盪器: 集成一個 49.152 MHz 的高穩定性振盪器,消除了對外部振盪器的需求,簡化了系統設計。

高度整合的功能與彈性
NADC24 系列在整合度和多功能性方面具有以下特色:
  1. 多通道輸入多工器: 支援最多 8 個單端通道或 4 個差分通道,方便多信號源的同步測量。
  2. 內建數模轉換器 (DAC, 可選): 提供 12 位元精度的 DAC,便於生成參考信號或控制訊號。 (only with NADC24D004TA)
  3. 內建溫度感測器: 可用於系統溫度補償或監控,提升裝置可靠性。
  4. 標準化介面: 支援 SPI 通訊介面,方便與微控制器或其他數位系統進行整合。

卓越的性能表現
NADC24 具備以下性能指標,適合多樣化的應用場景:
  • 最高資料速率 (Data Rate): 高達 96 kSPS,可支援高速數據採集應用。
  • 有效位數 (ENOB): 高達 22 位元,提供業界領先的解析度。
  • 低功耗設計: 工作電流僅 1.38 mA,非常適合電池供電裝置。
  • 工作電壓與溫度範圍: 適用於 2.7V 至 3.6V 電壓範圍與 -40°C 至 105°C 溫度範圍,適應惡劣工業環境。

應用場景
NADC24 的高精度與高整合度特性使其在以下領域展現卓越價值:[1]
  1. 精密小信號測量: 適用於電壓採樣、電子秤、醫療設備中的微弱信號處理。
  2. 工業控制與自動化: 用於感測器數據的數位化,例如壓力感測器、溫度感測器和流量感測器。
  3. 音訊與聲學分析: 高資料速率和低雜訊性能支持高品質聲音信號處理。
  4. 便攜式設備與物聯網 (IoT): 低功耗特性非常適合電池驅動的感測裝置或邊緣運算設備。

豐富的資源
新唐提供了調整測量的軟體工具。並且提供了 硬體設計指南, 範例程式碼, 評估板與 NuMicro® 結合使用微控制器平台 8051、M0、M23、M4

校準和測量工具 用於功率測量[1]
  • 即時的報告測量數據
  • 即時的顯示電壓和電流曲線
  • 支援校正調整
  • 支援諧波分析
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電壓和電流結果 [1]
High Sample Rate - 96K
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Strength of NADC24

ADC IndicatorNuvoton NADC24Other 24-bits ADC
Operating Voltage Range2.5V ~ 3.6V2.5V ~ 3.6V
Operating Temperature Range-40° ~ 105°-40° ~ 85°
ENOB (Effective Number of Bits)> 22 Bits (10SPS)18~20 Bits
SPS (Sample Rate)10 ~ 96K1K ~ 15K
Offset Error (μV)< ±20003000~5000
Internal VREF1.2 V / 2.4 V2.4/3.0/3.3 V


封裝與選型
NADC24 系列提供多種封裝選項,方便開發者依應用需求選擇合適的產品:
  • NADC24D003FA: 採用 TSSOP20 封裝,適合空間有限的設計。
  • NADC24D004TA: 採用 QFN32 封裝,提供更多 I/O 接口選擇。

結論
作為一款高度整合的精密 ADC,NADC24 系列不僅提供卓越的性能,還通過降低 PCB 設計複雜度與元件成本,助力工程師實現創新型應用。其強大的功能組合與彈性配置使其成為工業、消費、醫療等領域的理想選擇。

[1] NADC24 Web

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