方案编号：APM_SPECTRO_PHOTOMETER_2015
ADI双光束分光光度
计演示系统和
解决方案
应用简介
这是第二篇有关分光光度计应用的文章。在第一篇文章中——
ADI双光束分光光度计解决方案，我们讨论了应用、工½原理、
电路架构和设计考虑因素。本文将介绍ADI公司的相关新演示
系统和产品。
ADI公司新产品
ADA4350：带有ADC驱动器的FET输入模拟前端，适用于
光电二极管应用中的电流检测
ADA4350是用于光电监测器或其它传感器的模拟前端，此传感器
输出电流与检测的参数或电压输入成比例，系统要求用户在不
同精密增益之间做出选择，从而½其动态范围达到最大。
ADA4350集成了FET输入放大器、切换½络和ADC驱动器，所有
功½均可通过串行外设接口
( SPI )
或-并行控制逻辑控制，这些
所有功½均在一个IC中。FET输入放大器具有极½的电压噪声
和电流噪声，极其适合各种光电检测器、传感器或精密数据
采集系统。
SWB_OUT
SWA_OUT
系统设计考虑因素
稳定性
在分光光度计的设计中，随时间和温度的漂移是非常重要的
考虑因素。为了实现这一目标，需要½漂移的精确信号链，
这正是ADI公司的长处。除元件外，双光束架构同样也是重要
的因素。
VIN1
28
CN-0363：带可编程增益跨阻放大器和数字同步检波功
½的双通道色度计
下图所示电路是一款双通道色度计，其具有一个调制光源发射
器，各通道上有可编程增益跨阻放大器，后接一个噪声非常½
的24½Σ-Δ型模数½换器
(ADC)
。ADC的输出连接到一个标准FPGA
夹层卡。FPGA从ADC获得采样数据，实现一个同步检波算法。
通过½用调制光和数字同步检波而非恒流
(
直流
)
源，系统可有力
地抑制非调制频率的噪声源，提供出色的精度。
9
8
7
6
5
4
27
1
ADA4350
IN-N
10
IN-P
11
S0
S1
S2
S3
S4
S5
SPI Interface
12
13
16
17
19 20 21 22 23
25
RF1
2
FB0
FB1
FB2
FB3
FB4
FB5
ADI公司新演示系统
S6
S7
S8
S9
S10
S11
P1
3
VOUT1
M1
26
VOUT2
CS/P4
SWB_IN
SWA_IN
SDO/P2
MODE
LATCH/P0
FET Amp
Switching Network
SCLK/P1
SDI/P3
请访问：analog.com/cn
REF
EN
ADC Driver
2
ADI双光束分光光度计演示系统和解决方案
ADI公司解决方案
系统框图
1.
下面是通用分光光度计的系统框图，其中包括简化光学系统、样本室和参比室、双通道信号调理电路、微控制器
(
集成ADC
)
、通
信接口和电源管理。
...
6.Mux
5.Ref
7. Switch
1. Amp
1. Amp
2. Diff
Amp
4. Microcontroller
8. Interface
RS-232
Reference
3. ADC
USB
PHY
GPIB
RS-485
...
6.Mux
7. Switch
1. Amp
1. Amp
2. Diff
Amp
Sample
RS-232
9. Power Management
DC-to-DC
LDO
1.
放大器
2.
差动放大器
ADA4350/AD8615/AD8605/AD8626
AD8271/AD8278
5.
基准电压源
6.
多路复用器
ADR4525/ADR3425/ADR291
ADG704/ADG708/ADG1609
7.
开关
3.
模数½换器
AD7175-2/AD7798/AD7799
8.
接口
ADM3251E
ADG733/ADG1636
4.
微控制器
ADuCM361/ADuC7061
9.
电源管理
ADP2441/ADP2370/ADP160/
ADP7102/ADP7182
主要产品
产品型号
放大器
ADA4350
AD8615
AD8605
AD8626
描述
集成ADC驱动器和增益开关SPI或并联开关所有控制功½的模拟前
端；输入偏½电流：±0.25
pA (典型值，25°C)；GBP：175 MHz；
电源高达12
V
1 pA (最大值，25°C时)，½失调电压：80
μV
(典型值)，24 MHz带
½，12
V/μs压摆率，½噪声8 nV/√Hz，5 V电源，½到½输入/输出
1 pA (最大值，25°C时)，½失调电压：65
μV
(最大值)，10 MHz带
½，½噪声8
nV/√Hz，½到½输入/输出
0.25 pA偏½电流(典型值，室温)，小于2 pA偏½电流(典型值，
50°C)，½失调漂移2
μV/°C，最高±13
V电源，高带½5 MHz，
½到½输出
增益
= ½、1、2，增益漂移10 ppm/°C，15 MHz和30 V/μs压摆率
½功耗100
μA，G
= ½或2，带½1 MHz
快速输出率：高达250
kSPS；24½无噪声分辨率(20 SPS)；
17.2½无噪声分辨率(250 kSPS)；INL：FSR的±1 ppm
380
μA静态电流，3通道、16½峰峰值分辨率，
最高470
Hz输出更新速率
380
μA静态电流，3通道、24½Σ-Δ型ADC，
最高470
Hz输出更新速率
优势
针对分光光度计应用的模拟前端，具有高集成度和精度
½偏½电流(室温)、高速、½噪声、½失调运算放大器
½偏½电流(室温)、高速、½噪声、½失调运算放大器
较½的电源范围，½偏½电流(0°C至50°C)，½失调漂移
差动放大器
AD8271
AD8278
模数½换器
AD7175-2
AD7798
AD7799
½增益漂移和高速，适用于驱动ADC
½功耗，带½充足
全球速度最快、最精确的Σ-Δ型ADC
½功耗、高集成度Σ-Δ型ADC，高分辨率和高精度
½功耗、高集成度Σ-Δ型ADC，高分辨率和高精度
请访问：analog.com/cn
3
产品型号
微控制器
描述
优势
ADuCM361
精密模拟微控制器、ARM
®
Cortex
®
-M3 32½处理器、6个差分通道、
单通道(24½)
ADC、单通道12½DAC、功耗1.0 mA、290
μA/MHz、
½功耗、高精度24½Σ-Δ型ADC，4
mA至20 mA环路应用，
19引脚GPIO、128 kB Flash/EE存储器、8 kB SRAM；小型封装，½
小型封装
漂移内部基准电压源(5
ppm典型值)，集成可编程电流源
基于10
MHz ARM7的精密模拟微控制器，高精度双通道Σ-Δ型ADC
前端，24½分辨率、16½ENOB、½于100
Hz输出速率；存储器
包括32
kB Flash和4 kB SRAM；其它重要特性包括½于3 mA的工½
电流(MCU内核工½在1
MHz)，适合4 mA至20 mA环路应用，12½
DAC，5 mm x 5 mm 32引脚LFCSP小型封装
2.5 V
基准电压源，极½漂移：2
ppm/°C (
最大值
)，½噪声：
1.25
μV
pp (0.1 Hz至10 Hz)，长期稳定性：25 ppm/√1000
小时，
迟滞：50
ppm
2.5 V基准电压源，½漂移8 ppm/°C (最大值)，长期稳定性
30 ppm/√1000小时，100
μA最大静态电流，小型SOT23-6封装
2.5 V基准电压源，12
μA静态电流
4通道多路复用器，½导通电阻2.5
Ω
(典型值)，
½漏电流10
pA (典型值)，½功耗1
μA
8通道多路复用器，½导通电阻3
Ω
(典型值)，
½漏电流10
pA (典型值)，½功耗1
μA
4通道多路复用器，±8 V电源，½导通电阻4.5
Ω
(典型值)，
½漏电流20
pA (典型值)，½功耗1
μA
双通道SPDT开关，½导通电阻2.5
Ω
(典型值)，
½漏电流10
pA (典型值)，½功耗1
μA
双通道SPDT开关，±8
V电源，½导通电阻2.5
Ω
(典型值)，
½漏电流10
pA (典型值)，½功耗1
μA
隔离式RS-232收发器，460
kbps数据速率，5 V或3.3 V工½电压，
15 kV ESD保护，2.5 kV隔离
4.5 V至36 V输入降压调节器，1A输出电流，高效率(大于90%)，可
调开关频率：300
KHz至1 MHz，限流保护，外部½启动，热关断
3.0 V至15 V输入降压调节器，800 mA输出电流，1.2 MHz或600 kHz
PWM频率，½静态电流14
μA、效率高于90%，电流模式控制架构
2.2 V至5.5 V输入LDO，150 mA最大输出电流，超½静态电流：10
μA
(输出为10mA时)，多达15个固定输出电压选项：1.2 V至4.2 V
20 V输入LDO，300 mA输出电流，½噪声15
μV
rms，7个固定输出
电压版本和可调版本
–28 V输入LDO，200 mA输出电流，½噪声：18
μV
rms
ADuC7061
½功耗、½成本24½Σ-Δ型ADC，4
mA至20 mA环路应用，
小型封装
基准电压源
ADR4525
ADR3425
ADR291
多路复用器
ADG704
ADG708
ADG1609
½漂移、超稳定、½噪声基准电压源，½迟滞，
ADR45xx系列还提供许多其它输出电压选项
½漂移、稳定，ADR34xx系列还提供许多其它输出电压选项
½功耗，非常½的漂移和稳定性
½漏电流和½导通电阻有助于构建高精度系统
½漏电流和½导通电阻有助于构建高精度系统
½电源范围、½漏电流和½导通电阻有助于构建高精度系统
开关
ADG733
ADG1636
½漏电流和½导通电阻有助于构建高精度系统
½电源范围、½漏电流和½导通电阻有助于构建高精度系统
接口
ADM3251E
高集成度隔离式RS-232收发器
电源管理
ADP2441
ADP2370
ADP160
ADP7102
ADP7182
3 mm × 3 mm小型LFCSP封装，高效率
小型3
mm × 3 mm LFCSP封装，只需极少的外围元件，
小尺寸解决方案
½功耗，集成输出放电电阻，小型封装只需两个1
μF外部电容
高输入电压、½噪声LDO
高输入电压、½噪声负LDO
设计资源
APM文章
X
亚洲技术支持中心
ADI双光束分光光度计解决方案
—
www.analog.com/cn/apm/dbs.pdf
4006-100-006
模拟与其他线性产品
china.support@analog.com
嵌入式处理与DSP产品
processor.china@analog.com
免费样片申请
www.analog.com/cn/sample
在线购买
www.analog.com/cn/buy
ADI在线技术论坛
ezchina.analog.com
½址
www.analog.com/cn/cic
Circuits from the Lab
®
参考电路
X
CN-0363：带可编程增益跨阻放大器和数字同步检波器的双
通道色度计—
www.analog.com/cn/cn-0363
CN-0312：带可编程增益跨阻放大器和同步检波器的双通道
色度计—
www.analog.com/cn/cn-0312
X
应用笔记/文章
X
可编程增益跨阻放大器½光谱系统的动态范围达到最大—
www.analog.com/cn/analogdialogue/47-05.pdf
½用同步检测进行精密½电平测量—
www.analog.com/cn/ms-2698.pdf
精密光电二极管传感器电路优化设计—
www.analog.com/cn/ms-2624.pdf
成功实现超½光信号½换的七个步骤—
www.analog.com/cn/ms-2394.pdf
X
X
X
设计工具/论坛
X
X
X
X
X
ADA4350视频—
http://bcove.me/9a2kxy3m
ADuCM361设计工具—
http://ftp.analog.com/pub/MicroConverter
模拟光电二极管向导—
www.analog.com/designtools/zh/photodiode
ADI公司稳压器设计工具—
www.analog.com/cn/adisimpower
ADI中文技术论坛：
在线技术支持社区—
ezchina.analog.com
欲查看有关气½探测器的其他资源、工具和产
品信息，请访问：
www.analog.com/cn/instrumentation
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5
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邮编
: 100085
电话
: (86 10) 5987 1000
传真
: (86 10) 6298 3574
武汉分公司
湖北省武汉市东湖高新区
珞瑜路
889
号光谷½际广场
写字楼
B
座
2403-2405
室
邮编
: 430073
电话
: (86 27) 8715 9968
传真
: (86 27) 8715 9931
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