目前传感器系统已被广泛用于各个主要行业，但传统传感器系统的开发时间往往长达数月。这是因为一个传感器系统的设计要经过挑选传感器、搜寻和分析元器件（目前的系统需要采用许多集成电路）、评估系统性能、线路布局和电路板装配以及核实设计与建模等过程。日前，美国国家开云棋牌官网在线客服公司（NS）推出了可配置的传感器模拟前端电路可简化设计流程，可使系统设计工程师在极短的时间内即可完成高集成度传感器系统设计，大大缩短产品上市时间。

　　NS精密信号路径产品部副总裁James Ashe表示，以往设计一个传感器系统，需要几周甚至几个月的时间，而采用美国国家开云棋牌官网在线客服的新产品和设计工具，设计时间则可缩短至几分钟。

　器件特点

　　NS推出的这两款可配置的传感器模拟前端(AFE)IC的型号为LMP90100和LMP91000，两款产品都采用了NS的独创技术，并获得多款全新设计工具的支持，系统设计工程师只要采用这两款可配置的传感器模拟前端电路，即可利用该公司WEBENCH传感器模拟前端电路设计工具(WEBENCH Sensor AFE Designer)完成传感器信号路径设计。换言之，工程师可以利用这套设计工具挑选传感器，进行设计，配置解决方案并将配置参数下载至传感器模拟前端电路。目前一个典型的传感器应用需要数块电路板及多达25颗元器件，而采用NS的方案，则只需一颗芯片即可，设计时间则可缩短至几分钟。

　　James Ashe说，这两款芯片各有特点，适用于各种不同的传感器系统及应用领域，这些特点包括可编程的电流源、自选参考电压、诊断功能、偏移/增益校准、以及可调整的采样率。可配置功能能优化设计以确保符合特定终端应用的要求。

图1，LMP90100应用案例框图（压力传感器及热电阻温度传感器）

　　NS WEBENCH传感器模拟前端电路设计工具兼容多种技术规格，可以支持数百款温度、压力及化学传感器，例如，RTD(热电阻温度传感器）、热耦传感器、压力传感器、称重传感器和气体传感器等。并为传感器信号路径配置有关参数，传感器驱动电流、参考电压、增益、采样率、警告。可以加快建模评估，即评估电路性能和设置诊断参数(开路、短路、信号电平) 、储存配置数据等。系统设计工程师现可通过硬件接口使用离线版设计工具进行设计和测试，从而缩短设计时间，加快建模评估。工程师还可利用离线测试系统将设计的配置参数下载到传感器模拟前端电路，将传感器置入系统后，即可进行仿真测试。其数据库涵盖了 Omega Engineering.、Honeywell Sensing & Control、Tempco Electric Heater及All Sensors 等公司的众多传感器产品。

　　在开发系统中，通过置入传感器，载入配置数据，评估信号路径性能和优化设计，即可完成整个传感器系统的设计。

技术规格

　　James Ashe称，LMP90100芯片是业界首款可真正连续校准背景信号并做出诊断的24位、多通道、低功耗传感器模拟前端电路，适用于高性能收发器及变频器系统。NS专利的背景信号校准技术可以有效消除随着时间及温度变化而出现的漂移，并在不干扰被侧信号的基础上，确定偏移及增益误差。

　　LMP90100除了内置24位的 Sigma-delta ADC外，还采用灵活的输入（多路复用器）配置，因此可以支持任意比例的差分或单端输入。每个传感器的信号增益（包括1、2、4、8、16、32、64和128）、采样率及诊断参数均可编程，该芯片还提供两个匹配的驱动电流实现传感器的驱动。LMP90100芯片的平均耗电低于平均值0.7mA，在 -40 ºC〜 +125 ºC的温度范围内可确保正常工作，上述特性可使这款芯片理想地用于温度收发器或 4mA 〜 20mA系统。

　　LMP91000芯片是业界首款可全面配置的低功耗恒电位仪，可在传感器与ADC间提供一个高度集成的完整信号路径。这款可配置的模拟前端电路适用于微功耗的化学物质及气体检测应用，如三极单一气体传感器及双端氧气传感器等。LMP91000芯片测量恒电位仪中的电流，其大小与测量气体的含量成正比。通过跨阻抗放大器，LMP91000生成与这一电流成正比的输出电压，从而推算出气体含量。LMP91000允许用户通过I2C兼容接口自行设置跨阻抗增益值， 因此能够支持对含量介于0.5nA/ppm与9.5nA/ppm间的有毒气体作出灵敏反应。此外，LM91000的功耗极低，因此适用于电池供电系统以及4mA〜20mA的收发器系统。这款芯片的恒电位仪电压和输出增益都可根据设计要求自行设置，这令工程师可以探测更多的气体种类，或者探测不同的气体浓度，并确保设备的总系统电流损耗可低至1 0µA（平均值）。工程师也可通过I2C接口验证传感器性能，而内置的温度传感器则可提供附加输出，以进行温度监控。LMP91000芯片的工作电压范围在2.7V〜5.5V之间。

应用案例

　　图1是压力传感器及热电阻温度传感器的应用案例。James Ashe一再表示，NS的设计理念就是“简易设计”，帮助客户缩短研发时间，加速产品的上市。今后NS还要推出面向各个细分市场的创新型、低能耗以及高效率产品和解决方案。