История TII восходит к 1930 г, когда она была основана как компания по нефтеразведке, однако, уже к 1950 г TII становится ведущей в разработке и производстве современной электроники (первый коммерческий кремниевый транзистор и первая ИС – продукция TII). И в настоящее время неоспоримо лидерство TII в системах цифровой коммуникации (сотовая, беспроводная связь, интернет), сложного цифрового оборудования (системы навигации, цифровые камеры, различные плееры и т.д.). Кроме перечисленных систем, TII разрабатывает и поставляет на рынок современные аналого-цифровые и аналоговые ИС. Несомненный интерес для разработчиков систем измерения представляют следующие изделия: серия микроконтроллеров со встроенной аналоговой периферией, аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи, усилители различного назначения, вспомогательные элементы.

Серии микроконтроллеров со встроенной аналоговой периферией:

МикроСистемы MSC12xx на основе микроконтроллеров 8051

Общие характеристики серии MSC12xx :

- Набор периферии:

• Дельта-сигма АЦП с разрядностью : 16/24-разряда;
• Входной псевдо-дифференциальный коммутатор на : 6/8 входов;
• Входной усилитель с программируемым коэффициентом передачи : 1 - 128;
• Наличие генераторов тока контроля целостности входных цепей;
• Наличие входного буферного дифференциального повторителя;
• Наличие внутреннего температурного сенсора;
• Внутренний/внешний ИОН;
• ЦАП с разрядностью : 8/16-разрядов;
• Наличие таймеров-счетчиков;
• Последовательные интерфейсы : USART, I2C ;
• Наличие цифровых портов В-В;

- Рекомендуется для построения:

• Систем промышленного управления процессами;
• Инструмента;
• Систем хроматографии;
• Медицинских систем анализа крови;
• Интеллектуальных станций передачи информации;
• Портативного и батарейного инструмента;
• Систем сбора информации;
• Интеллектуальных датчиков.

• Число входных псевдо-дифференциальных каналов : 6;
• Число разрядов дельта-сигма АЦП : 24;
• Эффективное число разрядов дельта-сигма АЦП : 22, при потоке данных на выходе 10Гц;
• Число и разрядность ЦАП : 1х8-разрядов;
• Объем памяти кода ( FLASH -ПЗУ) : 4кБ;
• Объем памяти ОЗУ : 0,2кБ;
• Максимальный поток данных на выходе : 1кГц;
• Питание однополярным источником 2,7В – 5,25В;
• Потребляемая мощность : 3мВт;

- MSC1213Y5 – 8-разрядная прецизионная микросистема на основе микроконтроллера 8051:

• Число входных псевдо-дифференциальных каналов : 8;
• Число разрядов дельта-сигма АЦП : 24;
• Число и разрядность ЦАП : 2х16-разрядов;
• Объем памяти кода ( FLASH -ПЗУ) : 32кБ;
• Объем памяти ОЗУ : 1,2кБ;
• Максимальный поток данных на выходе : 1кГц;
• Питание однополярным источником 2,7В – 5,25В;
• Потребляемая мощность : 4мВт;

- MSC1214Y5 – 8-разрядная прецизионная микросистема на основе микроконтроллера 8051:

• Число входных псевдо-дифференциальных каналов : 8;
• Число разрядов дельта-сигма АЦП : 24;
• Число и разрядность ЦАП : 2х16-разрядов;
• Объем памяти кода ( FLASH -ПЗУ) : 32кБ;
• Объем памяти ОЗУ : 1,2кБ;
• Максимальный поток данных на выходе : 1кГц;
• Питание однополярным источником 2,7В – 5,25В;
• Потребляемая мощность : 4мВт;

- MSC1202Y3 – недорогая 8-разрядная микросистема на основе микроконтроллера 8051:

• Число входных псевдо-дифференциальных каналов : 6;
• Число разрядов дельта-сигма АЦП : 16;
• Число и разрядность ЦАП : 1х8-разрядов;
• Объем памяти кода ( FLASH -ПЗУ) : 8кБ;
• Объем памяти ОЗУ : 0,2кБ;
• Максимальный поток данных на выходе : 2кГц;
• Питание однополярным источником 2,7В – 5,25В;
• Потребляемая мощность : 3мВт;

MSP430 на основе RISC-контроллеров

Общие характеристики серии MSP430:

- Набор периферии:

• АЦП с разрядностью : 10/12/16-разрядов;
• ЦАП с разрядностью : 12-разрядов;
• Операционные усилители;
• Компаратор;
• Привод ЖКИ-индикатора;
• Супервизор источника питания;
• 16 и 8-разрядные таймеры;
• Устройство аппаратного умножения;
• Последовательные интерфейсы : USART, I2C ;
• Контроллер КПД;

- Сверх-низкое потребление:

• В режиме хранения содержимого памяти : 0,2мкА;
• В номинальном режиме : 0,8мкА;
• В зависимости от рабочей частоты : 250мкА/ 1MIPS ;

- Рекомендуется для построения:

• Систем измерения расхода (потока, электроэнергии);
• Портативного и батарейного инструмента;
• Интеллектуальных датчиков.

Микроконтроллеры семейства MSP430F1xx :

Благодаря своему составу, микроконтроллеры семейства MSP430F1xx позволяют создавать как простейшие устройства (контроллер плюс входной компаратор), так и функционально законченные системы с прецизионными АЦП, аппаратным умножением и связными интерфейсами.

Микроконтроллеры семейства MSP430F4xx :

Микроконтроллеры семейства MSP430F4xx характеризуются сверхнизким потреблением (до 1мкА в режиме ОСТАНОВЛЕНО) и наличием встроенного контроллера ЖКИ-индикатора. Некоторые члены семейства имеют специализированную периферию для использования в составе расходомеров различного типа.

TII объявила о создании опытных образцов изделий этого семейства. Ниже приводятся краткие специфические характеристики заявленных образцов.

MSP430F4250 / MSP430F4260 / MSP430F4270 – сверх низко-потребляющие 16-разрядные RISC-контроллеры с прецизионным дельта-сигма АЦП и 16-разрядным сторожевым таймером:

• МП ядро : RISC -контроллер с фон-Ноймановской архитектурой;
• Число разрядов : 16;
• Число разрядов дельта-сигма АЦП : 16;
• Разрядность ЦАП : 12-разрядов;
• Наличие встроенного датчика температуры;
• Объем памяти ( FLASH -ПЗУ) : 16кБ / 24кБ / 32кБ;
• Объем памяти ОЗУ : 256кслов;
• Число портов В-В : 32;
• Число 16-разрядных таймеров : 3;
• Привод ЖКИ-индикатора : 56 сегментов;
• Тип встроенного интерфейса программирования : JTAG ;
• Питание однополярным источником 1,8В – 3,6В;
• Потребляемый ток в режиме ОСТАНОВЛЕНО : 1мкА;
• Тип корпуса : 48 DL.

Микроконтроллеры семейства MSP430F2xx :

Сверх низко-потребляющие микроконтроллеры семейства MSP430F2xx с тактовой частотой до 16МГц имеют дополнительный внутренний тактовый генератор с погрешностью начальной установки частоты 2,5%. Для дальнейшей минимизации числа внешних элементов на портах ввода-вывода установлены подключаемые программно резисторы подтягивания к потенциалу питания и земли. Существенно улучшена, по сравнению с младшими семействами, технология программирования в составе устройства FLASH -ПЗУ.

- MSP430F2101 / MSP430F2111 / MSP430F2121 / MSP430F2131 –  низко-потребляющие 16-разрядные RISC-контроллеры с интегрирующим АЦП :

• Высокопроизводительный RISC-контроллер с частотой синхронизации до 16МГц и внутренним тактовым генератором:
  • Емкость внутреннего FLASH -ПЗУ программ : 1кБ / 2кБ / 4кБ / 8кБ;
  • Емкость ОЗУ данных : 128 / 128 / 256 / 256 слов;
  • Программирование в составе системы через магистраль JTAG ;
• Состав периферии:
  • Интегрирующий АЦП;
  • Число двунаправленных портов ВВ : 16;
  • Число 16-разрядных таймеров : 3;
  • Сторожевой таймер;
• Питание однополярным источником 1,8В – 3,6В;
• Наличие экономичных режимов потребления;
• Поставляется в 20-контактных корпусах 20TVSOP, 20SOP, 20TSSOP и 24-контактном 24QFN;

Все серии микроконтроллеров со встроенной аналоговой периферией поддерживаются средствами разработки, включающими в себя Интегрированные Системы разработки (компиляторы с языков «С» и ассемблера, отладчики), аппаратные программаторы и системы отладки.

Аналого-цифровые (АЦП) и цифро-аналоговые (ЦАП) преобразователи

Наиболее существенное изменение номенклатуры выпускаемых изделий претерпели АЦП: прецизионные – дельта-сигма, повышенной точности – последовательного приближения и быстродействующие – конвейерного типа.

Основная направленность технической политики TII это повышение производительности изделий с одновременным снижением уровня потребления.

Прецизионные дельта-сигма АЦП

- ADS1255 / ADS1256 - 24-разрядные дельта-сигма АЦП:

• Разрешение : 24 разряда;
• Число дифференциальных входных каналов : 1 / 4;
• Производительность : 30kSPS;
• Входное напряжение : ±5В;
• Входной усилитель с регулируемым коэффициентом передачи : 1 – 64;
• Линейность : 0,0010%;
• Внешний интерфейс : последовательный или SPI;
• Потребляемая мощность : 35мВт;
• Тип корпуса : SSOP-20 / SSOP-28;

- ADS1244 / 1245 - 24-разрядные дельта-сигма АЦП со сверх-низким потреблением:

• Разрешение : 24 разряда;
• Число дифференциальных входных каналов : 1;
• Производительность : 15SPS;
• Входное напряжение : ±5В / ±2,5В;
• Линейность : 0,0008% / 0,0015%;
• Внешний интерфейс : последовательный;
• Потребляемая мощность : 0,3мВт / 0,5мВт;
• Тип корпуса : MSOP-10;

- ADS1271 – широкополосный 24-разрядный дельта-сигма АЦП:

• Разрешение : 24 разряда;
• Число дифференциальных входных каналов : 1;
• Производительность : 105kSPS;
• Входное напряжение : ±2,5В;
• Линейность : 0,0015%;
• Внешний интерфейс : последовательный или SPI;
• Потребляемая мощность : 50 – 100мВт;
• Тип корпуса : TSSOP-16;

- ADS1602 / ADS1601 – широкополосные 16-разрядные дельта-сигма АЦП:

• Разрешение : 16 разрядов;
• Число дифференциальных входных каналов : 1;
• Производительность : не более 2,5МSPS / 1,25МSPS;
• Входное напряжение : ±3В;
• Линейность : 0,0015%;
• Внешний интерфейс : последовательный;
• Потребляемая мощность : 550 мВт / 350мВт;
• Тип корпуса : TQFP-48;

АЦП последовательного приближения

- ADS8380 / ADS8382 – прецизионные 18-разрядные АЦП:

• Разрешение : 18 разрядов;
• Число дифференциальных входных каналов : 1;
• Производительность : 600kSPS;
• Входное напряжение :Vион ;
• Линейность : 0,0015% / 0,0012%;
• Внешний интерфейс : последовательный, SPI;
• Потребляемая мощность : 115мВт;
• Тип корпуса : QFN-28;

- ADS8405 / ADS88406 – прецизионные 16-разрядные АЦП:

• Разрешение : 1 6 разрядов;
• Число дифференциальных входных каналов : 1;
• Производительность : 1,25MSPS;
• Линейность : 0,003 %;
• Внешний интерфейс : параллельный 8 или 16 разрядов;
• Потребляемая мощность : 155мВт;
• Тип корпуса : TQFP-48;

- ADS7869 – многоканальный 12-разрядный АЦП:

• Разрешение : 12 разрядов;
• Монотонность : 11 разрядов;
• Число дифференциальных входных каналов : 12;
• Производительность : 1MSPS;
• Входное напряжение : ± 2,5В;
• Линейность : 0,048%;
• Внешний интерфейс : последовательный, SPI / параллельный 12 разрядов;
• Потребляемая мощность : 175мВт;
• Тип корпуса : TQFP-100;

- ADS8508 – 12-разрядный АЦП с низким потреблением:

• Разрешение : 12 разрядов;
• Число входных каналов : 1;
• Производительность : 250kSPS;
• Входное напряжение : +(4В, 10В), ±(3,3В, 5В, 10В);
• Линейность : 0,011%;
• Внешний интерфейс : последовательный, SPI;
• Потребляемая мощность : 70 мВт;
• Тип корпуса : SSOP-28, SOIC-20;

- ADS7829 – 12-разрядный АЦП с микро-потреблением:

• Разрешение : 12 разрядов;
• Число дифференциальных входных каналов : 1;
• Производительность : 125kSPS;
• Линейность : 0,018%;
• Внешний интерфейс : последовательный, SPI;
• Потребляемая мощность : 0,6мВт;
• Тип корпуса : QFN-8;

- ADS7826 – 10-разрядный АЦП с микро-потреблением:

• Разрешение : 10 разрядов;
• Число дифференциальных входных каналов : 1;
• Производительность : 200kSPS;
• Линейность : 0,0048%;
• Внешний интерфейс : последовательный, SPI;
• Потребляемая мощность : 0,6мВт;
• Тип корпуса : QFN-8;

- ADS7827 – 8-разрядный АЦП с микро-потреблением:

• Разрешение : 10 разрядов;
• Число дифференциальных входных каналов : 1;
• Производительность : 250kSPS;
• Линейность : 0,2%;
• Внешний интерфейс : последовательный, SPI;
• Потребляемая мощность : 0,6мВт;
• Тип корпуса : QFN-8;

Конвейерные АЦП

- ADS5424 / ADS5541 – 14-разрядные прецизионные конвейерные АЦП:

• Разрешение : 14 разрядов;
• Число дифференциальных входных каналов : 1;
• Производительность : 105МSPS;
• Входное напряжение : 2,2В / 2В;
• Полоса входного устройства : 570МГц  / 750МГц;
• Интегральная нелинейность : ±(1,5 / 5)МЗР;
• Дифференциальная нелинейность : ( -0,95, +1,5)МЗР;
• Отношение сигнал/шум : 74дБ / 72дБ;
• Потребляемая мощность : 1,9Вт / 0,74Вт;
• Тип корпуса : HTQFP-52 / HTQFP-64;

- ADS5520 / ADS5521 / ADS5522 – 12-разрядные конвейерные АЦП:

• Разрешение : 12 разрядов;
• Число дифференциальных входных каналов : 1;
• Производительность : 125МSPS / 105МSPS / 80МSPS;
• Входное напряжение : 2В;
• Полоса входного устройства : 750МГц;
• Интегральная нелинейность : ±1,5МЗР;
• Дифференциальная нелинейность : ± 0,5МЗР;
• Отношение сигнал/шум : 70дБ;
• Потребляемая мощность : 0,78Вт / 0,74Вт / 0,66Вт;
• Тип корпуса : HTQFP-64;

- ADS5240 – 4-канальный 12-разрядный конвейерный АЦП:

• Разрешение : 12 разрядов;
• Число дифференциальных входных каналов : 4;
• Производительность : 40МSPS;
• Входное напряжение : 1,5В;
• Полоса входного устройства : 300МГц;
• Интегральная нелинейность : ±2МЗР;
• Дифференциальная нелинейность : ± 0,9МЗР;
• Отношение сигнал/шум : 70,5дБ;
• Потребляемая мощность : 0,61Вт;
• Тип корпуса : TQFP-64;

Цифро-аналоговые преобразователи

Дельта-сигма ЦАП

Рассматриваемый ниже дельта-сигма ЦАП не является новейшим изделием фирмы ТII, однако, он заслуживает внимания по той простой причине, что аналогичные интегральные 20-разрядные устройства являются уникальными и производятся только Т II .

- DAC1220 – прецизионный 20-разрядный дельта-сигма ЦАП:

• архитектура : дельта-сигма ЦАП ;
• Разрешение : 20 разрядов;
• Число каналов ЦАП : 1;
• Время установления : 10мсек;
• Выходное напряжение : 5В;
• Нелинейность : 0,0015%;
• Интерфейс : последовательный, SPI;
• Потребляемая мощность : 2,5мВт;
• Тип корпуса : SSOP-16;

- DAC8811 – прецизионный 16-разрядный умножающий ЦАП с микро-потреблением:

• архитектура : R-2R;
• Разрешение : 16 разрядов;
• Число каналов ЦАП : 1;
• Время установления : 0,5мксек;
• Выходное напряжение : ± Vион;
• Нелинейность : 0,0015%;
• Интерфейс : последовательный, SPI;
• Потребляемая мощность : 25мкВт;
• Тип корпуса : MSOP-8, SON-8;

- DAC8830 / DAC8831 – прецизионные 16-разрядные ЦАП с микро-потреблением:

• архитектура : R-2R;
• Разрешение : 16 разрядов;
• Число каналов ЦАП : 1;
• Время установления : 1мксек;
• Выходное напряжение : + Vион;
• Нелинейность : 0,0015%;
• Интерфейс : последовательный, SPI;
• Потребляемая мощность : 15мкВт;
• Тип корпуса : SOIC-8 / SOIC-14;

- DAC7554 / DAC7558 – многоканальные 12-разрядные ЦАП общего применения:

• архитектура : цепная схема ;
• Разрешение : 12 разрядов;
• Число каналов ЦАП : 4 / 8;
• Время установления : 5мксек;
• Выходное напряжение : + Vион;
• Нелинейность : 0,0244% / 0,012%;
• Интерфейс : последовательный, SPI;
• Потребляемая мощность : 3,5мВт / 4,5мВт;
• Тип корпуса : MSOP-10 / QFN-32;

Измерительные (ИУ) и операционные усилители (ОУ)

- INA326 / INF327 – прецизионныe ИУ с однополярным питанием:

• Входной ток смещения : 10пА;
• Смещение при G=100 : 100мкВ;
• Температурный дрейф смещения : 0,4мкВ/С;
• Диапазон изменения коэффициента передачи : 0,1 – 10000;
• Нелинейность : 0,01%;
• Полоса при G=100 : 1кГц;
• Коэффициент ослабления синфазной помехи при G=100 : 100дБ;
• Питание однополярным источником 2,7В – 5,5В;
• Ток потребления : 3,4мА;
• Наличие входа переключения в состояние ВЫКЛЮЧЕНО : нет / есть;
• Тип корпуса : MSOP-8 / MSOP-10;

- VCA8617 – управляемый напряжением ИУ:

• Напряжение шума : 1нВ/ VГц;
• Полоса : 15МГц;
• Число каналов : 8;
• Диапазон изменения коэффициента передачи : 40дБ;
• Тип корпуса : TQFP-64;

- OPA569 – мощный ОУ с однополярным питанием:

• Входной ток смещения : 10пА;
• Смещение : 2мВ;
• Температурный дрейф смещения : 1,3мкВ/С;
• Скорость нарастания выходного сигнала : 1,2В/мксек;
• Полоса : 1,2МГц;
• Питание однополярным источником 2,7В – 5,5В;
• Максимальный ток нагрузки : 2,4А
• Ток потребления : 6мА;
• Тип корпуса : SO-20 или PPAD;

Вспомогательные элементы

Источники опорного напряжения (ИОН Ref)

Повышение прецизионности преобразовательной аппаратуры предполагает наличие высококачественных ИОН. В настоящее время потребность в ИОН с температурным дрейфом в единицы ppm/C и долговременной нестабильностью менее 10 ppm является обычным делом для разработчика измерительной аппаратуры.

- REF31xx - семейство прецизионных микромощных ИОН с высоким выходным током:

• Диапазон питающего напряжения : 15В  –  30В;
• Набор выходных напряжений : 1,25В, 2,048В, 2,5В, 3В, 3,3В 4,096В;
• Погрешность установки начального напряжения : 0,2%;
• Температурный дрейф выходного напряжения : 15 ppm/C;
• Среднее потребление : 100мкА;
• Максимальный выходной ток : ±10мА;
• Диапазон рабочей температуры : -40С - +125С;
• Тип корпуса : SOT23-3;

- REF102С – сверх-прецизионный ИОН:

• Диапазон питающего напряжения : 5В;
• Выходное напряжение : 2,5В;
• Погрешность установки начального напряжения : 0,025%;
• Температурный дрейф выходного напряжения : 2,5 ppm/C;
• Среднее потребление : 1,4мА;
• Максимальный выходной ток : +10мА, -5мА;
• Диапазон рабочей температуры : -25С - +85С;
• Тип корпуса : PDIP-8, SOIC-8;

Источники питания (ИП)

Преобразователи постоянный-постоянный ток (ПП-ПТ DC-DC)

- TPS40009 / TPS40021 – ПП-ПТ-контроллеры:

• Входное напряжение : 2,25В – 5,5В;
• Выходное напряжение : 0,7В - 4В;
• Частота преобразования : 600кГц / программируется до 1МГц;
• Максимальный выходной ток : 1А;

- TPS40055 / TPS40071 – ПП-ПТ-контроллеры:

• Входное напряжение : 8В – 40В / 4,5В - 28В;
• Выходное напряжение : 0,7В - 35В / 0,7B – 23В;
• Частота преобразования : программируется до 1МГц;
• Максимальный выходной ток : 1А;

- TPS54350 / 2 / 3 / 4 / 5  6 / 7 –  ПП-ПТ-конвертеры с фиксированными и настраиваемыми уровнями выходного напряжения и возможностью синхронной работы:

• Входное напряжение : 4,5В – 20В;
• Частота преобразования : 700кГц;
• Максимальный выходной ток : 3А;
• Тип корпуса : 16HTSSОP;

Цифровые датчики температуры

- TMP121 / 123 / 124 – семейство цифровых датчиков температуры:

• Диапазон измеряемой температуры : -25С - +85С;
• Погрешность измерения температуры : ±1,5С;
• Разрешение : 12 разрядов ;
• Тип связного интерфейса : SPI;
• Однополярное напряжение питания : 2,7В – 5,5В;
• Ток потребления : 50мкА ;
• Максимальная рабочая температура : 150С ;
• Тип корпуса : SOT23  /  23  /  23  /  SO-8;

- TMP75 / TMP175 – цифровые датчики температуры:

• Диапазон измеряемой температуры : -25С - +85С;
• Погрешность измерения температуры : ±1,5С;
• Разрешение : 12 разрядов ;
• Тип связного интерфейса : двух-проводный;
• Однополярное напряжение питания : 2,7В – 5,5В;
• Ток потребления : 50мкА ;
• Максимальная рабочая температура : 127С ;
• Тип корпуса : SO-8;

«Справочник по промышленным решениям» на английском языке

“Industrial Solution Guide”

скачать slab039b.pdf (982кБ).

В брошюре приводятся сведения по организации измерения различных технологических параметров в промышленности и научных исследованиях. Приводятся схемные решения и даются рекомендации по оптимальному комплекту компонент для реализации этих решений. В заключительной части брошюры приводятся краткие справочные данные по наиболее продвинутым компонентам от TII. А в последнем разделе дана спецификация фирменных документов по применению для наиболее ходовых компонент. Брошюра представляет несомненный интерес как для начинающих, так и для опытных разработчиков систем измерения и управления.