国芯思辰24位同步采样模数转换器软硬件替换ADS1274用于振动检测

振动检测是一种重要的技术，用于评估机械系统的性能和可靠性，主要通过监测和分析振动信号来识别潜在问题。其通过传感器监测机械系统中的振动行为，以识别可能存在的问题并进行维护和修理。振动是机械运行的正常现象，但如果超出设定参数，可能会导致设备故障或性能下降。振动检测可以帮助提高机械设备的可靠性和性能。

在收集设备运行中的振动信号中，需要考虑到信号的微弱、宽频、多分量叠加特性，且需多测点同步采集以分析相位关系，对采集系统的精度、同步性、抗干扰能力及环境适应性需求较高，本文推荐使用国芯思辰的24位同步采样模数转换器，该器件可替换ADS1274提供高可靠的多维度振动信号。芯片对比ADS1274优势如下：

• 更高信噪比：增加两种滤波器选择，宽带滤波器模式高3dB，低延迟滤波器模式高5dB
• 超低失真性能：高分辨率模式可达116dB
• 超高共模抑制比：8dB左右提升
• 极低功耗：降低40%功耗

器件使用了高阶多比特Delta-sigma调制器，将带内噪声整形后通过片上数字抽取滤波器滤除，从而获得了非常低的带内噪声功率。可选择两种片内数字滤波器：高带宽FIR滤波器，有效带宽达到了奈奎斯特带宽的90.6%，同时带内纹波小于±0.005dB；低延迟SINC滤波器，可在6个周期内产生稳定的数据输出，且有更优的噪声性能。

为了适应不同的应用场景，该国产模数转换器可以根据速度、精度与功耗的需求，从四种模式中选择：高速(HS)模式，速度最快，搭配37MHz的时钟可达144kSps，-3dB带宽70kHz；高精度(HR)模式，精度最高，SNR可达111.7dB，THD可达-122.9dB，功耗仅20.8mW/通道；低功耗(LP)模 式，输出速率与HR模式相同，但功耗几乎减半；低速(LS)模式，适用于低速的采集，功耗低至2.7mW/通道。该芯片直接使用PIN脚控制，无需编译寄存器，便于客户使用。

该国产模数转换器特性如下：

• 4通道同步采样，数据速率可达144kSps
• 高带宽FIR滤波器与低延迟SINC滤波器可选
• 低功耗：HS模式：34.0mW/通道；HR模式：20.8mW/通道；LP模式：10.9mW/通道；LS模式：2.7mW/通道；
• 轨到轨输入共模电平
• 共模抑制比：116dB
• 模拟电源5V；数字电源1.8V
• IO 电源：1.8V~3.3V
• SPI或帧同步接口，支持菊花链模式
• ESD等级：HBM±2kV，CDM±2kV；Latch-up ±600mA
• 工作温度范围：-40°C至+85°C

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