美國國家半導體公司（National Semiconductor Corp.）宣布推出兩款可配置的傳感器模擬前端(AFE)集成電路，兩款產(chǎn)品采用美國國家半導體的獨創(chuàng)技術，并獲得多款全新設計工具的支持，令系統(tǒng)設計工程師可以使用各大廠商生產(chǎn)的各類傳感器產(chǎn)品完成信號路徑設計，將產(chǎn)品快速推向市場。

系統(tǒng)設計工程師只要采用這兩款可配置的傳感器模擬前端電路，即可利用WEBENCH傳感器模擬前端電路設計工具(WEBENCH Sensor AFE Designer)完成傳感器信號路徑設計。換言之，工程師可以利用這套設計工具挑選傳感器，進行設計，配置解決方案并將配置參數(shù)下載至傳感器模擬前端電路。目前一個典型的傳感器應用需要數(shù)塊電路板及多達25顆元器件，而采用美國國家半導體的方案，則只需一顆芯片即可。同樣，以往設計一個傳感器系統(tǒng)，需要幾周甚至幾個月的時間，而采用美國國家半導體的新產(chǎn)品和設計工具，設計時間則可縮短至幾分鐘。

目前傳感器系統(tǒng)已被廣泛用于各個主要行業(yè)，如臨界監(jiān)控系統(tǒng)，這類監(jiān)測系統(tǒng)的體積越趨小巧，且要求更少的耗電量及更高的可靠性。

美國國家半導體精密系統(tǒng)業(yè)務部總監(jiān) Anita Ganti表示：“基于傳感器的系統(tǒng)的電路設計不僅耗時且極為復雜，還需要針對每個系統(tǒng)開發(fā)專用的設計。目前為止，很多工程師都要花費幾星期甚至幾個月的時間才能成功開發(fā)出一款定制的模擬傳感器解決方案，但現(xiàn)在美國國家半導體可以幫助他們以更快的速度將產(chǎn)品推向市場。”

美國國家半導體的兩款全新傳感器模擬前端芯片是可配置傳感器模擬前端電路產(chǎn)品系列的頭兩款產(chǎn)品。這兩款芯片各有特點，適用于不同的傳感器系統(tǒng)，這些特點包括可編程的電流源、自選參考電壓以及可調整的采樣率。LMP91000芯片是業(yè)界首款可全面配置的低功耗恒電位儀，可在傳感器與模擬/數(shù)字轉換器（ADC）間提供一個高度集成的完整信號路徑。LMP90100芯片則是業(yè)界首款可真正連續(xù)校準背景信號并做出診斷的24位、多通道、低功耗傳感器模擬前端電路，適用于高性能收發(fā)器及變頻器系統(tǒng)。

美國國家半導體WEBENCH傳感器模擬前端電路設計工具兼容多種技術規(guī)格，可以支持數(shù)百款溫度、壓力及化學傳感器。其數(shù)據(jù)庫涵蓋了 Omega Engineering.、Honeywell Sensing & Control、Tempco Electric Heater及All Sensors  等公司的眾多傳感器產(chǎn)品。

美國國家半導體LMP90100芯片 技術規(guī)格

美國國家半導體LMP90100芯片是業(yè)界首款可真正連續(xù)校準背景信號并做出診斷的24位、多通道、低功耗傳感器模擬前端電路，適用于高性能收發(fā)器及變頻器系統(tǒng)。美國國家半導體專利的背景信號校準技術可以有效消除隨著時間及溫度變化而出現(xiàn)的漂移，并在不干擾被側信號的基礎上，確定偏移及增益誤差。LMP90100除了內置24位的 Sigma-delta ADC外，還采用靈活的輸入（多路復用器）配置，因此可以支持任意比例的差分或單端輸入。每個傳感器的信號增益（包括1、2、4、8、16、32、64和128）、采樣率及診斷參數(shù)均可編程，該芯片還提供兩個匹配的驅動電流實現(xiàn)傳感器的驅動。LMP90100芯片的平均耗電低于平均值0.7mA，在 -40 ºC至 +125 ºC的溫度范圍內可確保正常工作，上述特性令這款芯片理想用于溫度收發(fā)器或 4mA 至 20mA系統(tǒng)。

美國國家半導體 LMP91000芯片 技術規(guī)格

美國國家半導體LMP91000芯片是業(yè)界首款可全面配置的低功耗恒電位儀，可在傳感器與ADC間提供一個高度集成的完整信號路徑。這款可配置的模擬前端電路適用于微功耗的化學物質及氣體檢測應用，如三極單一氣體傳感器及雙端氧氣傳感器等。LMP91000芯片測量恒電位儀中的電流，其大小與測量氣體的含量成正比。通過跨阻抗放大器，LMP91000生成與這一電流成正比的輸出電壓，從而推算出氣體含量。LMP91000允許用戶通過I2C兼容接口自行設置跨阻抗增益值， 因此能夠支持對含量介于0.5nA/ppm與9.5nA/ppm間的有毒氣體作出靈敏反應。此外，LM91000的功耗極低，因此適用于電池供電系統(tǒng)以及4mA至20mA的收發(fā)器系統(tǒng)。這款芯片的恒電位儀電壓和輸出增益都可根據(jù)設計要求自行設置，這令工程師可以探測更多的氣體種類，或者探測不同的氣體濃度，并確保設備的總系統(tǒng)功耗可低至10µA（平均值）。工程師也可通過I2C接口驗證傳感器性能，而內置的溫度傳感器則可提供附加輸出，以進行溫度監(jiān)控。LMP91000芯片的工作電壓范圍在2.7V至5.5V之間。

美國國家半導體 WEBENCH傳感器模擬前端電路設計工具簡介

WEBENCH傳感器模擬前端電路設計工具是美國國家半導體屢獲殊榮的WEBENCH系列網(wǎng)絡設計工具的最新成員。系統(tǒng)設計工程師現(xiàn)可通過硬件接口使用離線版設計工具進行設計和測試，從而縮短設計時間，加快建模評估。工程師還可利用離線測試系統(tǒng)將設計的配置參數(shù)下載到傳感器模擬前端電路，將傳感器置入系統(tǒng)后，即可進行仿真測試。

價格及供貨情況

美國國家半導體LMP90100芯片采用28引腳TSSOP封裝，采購以1,000顆為單位，單顆售價為4.95美元，現(xiàn)已批量供貨。LMP91000芯片采用14引腳LLP封裝，采購以1,000顆為單位，單顆售價為3.95美元，同樣已經(jīng)批量供貨。目前美國國家半導體正面向更高速率、更高性能的傳感器系統(tǒng)開發(fā)多款傳感器模擬前端電路，該公司也計劃進軍醫(yī)療設備等產(chǎn)品市場，預計這些新產(chǎn)品將于明年推出。