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リチウムイオン(Li-Ion)バッテリ・スタックには多数の単一セルが含まれていますが、バッテリ効率を向上し、バッテリの寿命を延ばすためにはそれらの単一セルを正確にモニターしなければなりません。図1に示した回路の中の6チャンネルデバイス AD7280A は正確な測定データをバッテリ管理コントローラ(BMC)に提供する主要モニターとしの役割を果たします。

AD7280Aには内部±3 ppmリファレンスが内蔵されているので、±1.6 mVのセル電圧測定精度が得られます。ADCの分解能は12ビットで、48セルまでの変換を7μs以内で行う事ができます。

バッテリ管理システム (BMS)の高電圧側に接続されているAD7280Aはデイジーチェーン・インターフェースを備えているので、AD7280Aを8個まで直列接続して48個のLi-Ionセル電圧をモニターする事ができます。スタック（直列接続）の隣接したAD7280の間で直接通信が可能で、絶縁する事なしにデータをスタックの上下に送る事ができます。スタックの最低電位に接続されるAD7280Aマスター・デバイスは、BMCとの通信にSPIインターフェースを使用しますが、この部分だけにBMSの低電圧側を高電圧から保護するために磁気絶縁が要求されます。デジタル・アイソレータ ADuM1201 とDC/DCコンバータ内蔵のアイソレータ ADuM5401 の組み合わせにより、必要とされるコンパクトで、費用対効果の良い、6チャンネル・アイソレーションが実現します。

図 1に示す回路は、スプリアスを最小にするために、PLLシンセサイザをVCOから分離したものです。VCO内蔵シンセサイザ ADF4350と、別置のPLLシンセサイザICを使用します。

PLLとVCOが集積されたデバイスでは、デジタルPLL回路からVCOへのフィードスルーがあります。PLL回路がVCOに接近しすぎる事で、スプリアスレベルが高くなる恐れがあります。

図 1に示す回路は 、フラクショナルN型 PLLとVCOが集積されたADF4350を、PLLシンセサイザICADF4153 と共に使用したものです。ADF4350は137.5 MHz ～4400 MHzの周波数を発生させることができます。

外部PLLを使用する利点として、スプリアス性能が向上することに加え、周波数分解能を向上できることがあります。たとえばADF4153の代わりにPLLシンセサイザIC ADF4157を選べば、0.7 Hz程度もの微細なPLL周波数分解能を実現できる可能性があります。

図1に示すPLL回路は13GHzのフラクショナルNシンセサイザ、広帯域アクティブ・ループ・フィルタ、およびVCOを使用し、200MHzの周波数ジャンプに対して、5µs未満で5°以内に位相を安定化します。

この性能は帯域幅が2.4MHzのアクティブ・ループ・フィルタを使って実現します。この広帯域ループ・フィルタを実現できるのは、ADF4159の位相周波数検出器（PFD）の最大周波数が110MHzであり、オペアンプ AD8065のゲイン帯域幅積が145MHzと大きいからです。

アクティブ・フィルタに使用するオペアンプAD8065は24V電源電圧で動作することができるので、チューニング電圧が0V～18Vの大部分の広帯域VCOを制御することができます。

AD5933と AD5934は内蔵プログラマブル周波数発生器と12 ビット、1 MSPS (AD5933) または 250 kSPS (AD5934) のA/Dコ ンバータ(ADC)を組み合わせた高精度インピーダンス・コンバ ータのシステム・ソリューションです。このプログラマブル な周波数発生器を使うと、既知の周波数で外部の複素インピ ーダンスを励起することができます。

図1 に示した回路を使うと低Ω レンジから数百kΩ までの正 確なインピーダンス測定値を得られ、AD5933/AD5934 全体の 精度を最適化します。

これは、高精度の熱電対温度モニタリング・アプリケーションにおいて高精度アナログ・マイクロコントローラADuC7060/ADuC7061を使用した回路です。

ADuC7060/ADuC7061は、ARM7コア、32kBフラッシュ、4kB SRAM、さまざまなデジタル・ペリフェラル（UART、タイマー、シリアル・ペリフェラル・インターフェース（SPI）、I²Cインターフェースなど）に加えて、デュアル24ビット・シグマ・デルタ（Σ-Δ）A/Dコンバータ（ADC）、デュアル・プログラマブル電流源、14ビットD/Aコンバータ（DAC）、1.2V内部リファレンスを内蔵しています。

この回路では、熱電対と100Ωの白金測温抵抗体（RTD）をADuC7060/ADuC7061に接続します。このRTDは冷接点補償に使用します。予備のオプションとして、デジタル温度センサーADT7311を使ってRTDの代わりに冷接点温度を測定することもできます。

ソース・コードでは、4HzのADCサンプリング・レートを選択しました。ADCの入力プログラマブル・ゲイン・アンプ（PGA）のゲインを32に設定すると、ADuC7060/ADuC7061のノイズ・フリー・コード分解能は18ビットを上回ります。

図1に示す回路は、AD5755-1（ダイナミック電力制御機能を備えた4チャンネルの電圧および電流出力DAC）とHARTモデム AD5700-1 を組み合わせて、完全絶縁型の多重化HART^®1アナログ出力ソリューションを提供します。電力は、ボードに実装されたトランス絶縁型電源回路（出力が±13Vと+5.2Vで、負荷電流に依存）または端子ブロックに接続された外部電源から供給することができます。この回路は、ユニポーラまたはバイポーラの電圧出力とともに、4mA～20mAの複数のHART互換電流出力を必要とする、プラグラマブル・ロジック・コントローラ（PLC）と分散制御システム（DCS）モジュールでの使用に適しています。過酷な工業環境に置かれるアプリケーションにとって重要な外部トランジェント保護回路も搭載しています。

AD5755-1 DACはソフトウェアにより設定可能なので、必要な出力範囲とダイナミック電力制御に使用するDC/DCコンバータの設定値を容易にプログラムできます。このデバイスはスルーレート・コントロール・レジスタを含む内部コントロール・レジスタの全てにアクセスが可能です。このことはHART通信を使用するアプリケーションにとって重要です。

AD5700-1は、消費電力とフットプリントが業界最小のHART準拠ICモデムです。このデバイスは、HART周波数シフト・キーイング（FSK）半二重モデムとして動作し、必要とされる信号検出、変調、復調、信号生成の機能全てを搭載しています。0.5%の高精度発振器を内蔵しているため、ボード面積の条件が緩和され、コストが低減されます。AD5700-1は標準的なUARTインターフェースを採用しています。

デジタル・アイソレーションは、アナログ・デバイセズのiCoupler^®技術を用いた4チャンネルと2チャンネルのデジタル・アイソレータ・デバイスADuM3481とADuM3210を使用して行います。iCoupler技術を使用することにより、光アイソレータを用いたソリューションで通常必要となる外付け部品を追加する必要性が減少します。絶縁バリアをまたいで電力を転送するのに外付けトランスが使用されています。

ADG759は多重化機能を備えることで、4つのアナログ出力チャンネル間のHART通信を可能にします。ADG759は、2ビットのバイナリ・アドレス・ラインA0とA1の設定に従い、4本の差動入力を切り替えて1本の共通差動出力に出力します。。デバイスがディスエーブルされると、全てのチャンネルはスイッチ・オフされます。マルチプレクサを柔軟にバイパスするバイパス・リンクが組み込まれています。

1 HARTはHART通信協会の登録商標です。

Lithium ion (Li-Ion) battery stacks contain a large number of individual cells that must be monitored correctly in order to enhance the battery efficiency, prolong the battery life, and ensure safety. The 6-channel AD7280A devices in the circuit shown in Figure 1 act as the primary monitor providing accurate voltage measurement data to the System Demonstration Platform (SDP-B) evaluation board, and the 6-channel AD8280 devices act as the secondary monitor and protection system. Both devices can operate from a single wide supply range of 8 V to 30 V and operate over the industrial temperature range of −40°C to +105°C.

The AD7280A contains an internal ±3 ppm reference that allows a cell voltage measurement accuracy of ±1.6 mV. The ADC resolution is 12 bits and allows conversion of up to 48 cells within 7 μs.

The AD7280A has cell balancing interface outputs designed to control external FET transistors to allow discharging of individual cells and forcing all the cells in the stack to have identical voltages.

The AD8280 functions independently of the primary monitor and provides alarm functions indicating out of tolerance conditions. It contains its own reference and LDO, both of which are powered completely from the battery cell stack. The reference, in conjunction with external resistor dividers, is used to establish trip points for the over/undervoltages. Each cell channel contains programmable deglitching (D/G) circuitry to avoid alarming from transient input levels.

The AD7280A and AD8280, which reside on the high voltage side of the battery management system (BMS) have a daisychain interface, which allows up to eight AD7280A’s and eight AD8280’s to be stacked together and allows for 48 Li-Ion cell voltages to be monitored. Adjacent AD7280A's and AD8280’s in the stack can communicate directly, passing data up and down the stack without the need for isolation.

The master devices on the bottom of the stack use the SPI interface and GPIOs to communicate with the SDP-B evaluation board, and it is only at this point that high voltage galvanic isolation is required to protect the low voltage side of the SDP-B board. The ADuM1400, ADuM1401 digital isolator, and the ADuM5404 isolator with integrated dc-to-dc converter combine to provide the required eleven channels of isolation in a compact and cost effective solution. The ADuM5404 also provides isolated 5 V to the VDRIVE input of the lower AD7280A and the VDD2 supply voltage for the ADuM1400 and ADuM1401 isolators.

図1に示す回路はフレキシブルな電流トランスミッタで、圧力センサーの差動電圧出力を4mA～20mAの電流出力に変換します。

この回路はブリッジをベースにした多様な電圧駆動または電流駆動の圧力センサー向けに最適化されており、使われているアクティブ素子はわずか5個です。この回路の未調整での総合誤差は1%未満です。部品とセンサー・ドライバの設定に応じて、7 V～36 Vの電源電圧を使用できます。

回路の入力はESDと電源レールを超える電圧に対して保護されており、工業用アプリケーションに最適です。 

図 1に示す回路は業界をリードするマイクロパワー計装アンプを使用した4 mA to 20 mAループ駆動トランスミッタです。無調整合計誤差は1%以下です。この回路は差動入力電圧を電流出力に変換するトランスミッタ（図 1）として、あるいは4 mA to 20 mA 電流入力を電圧出力に変換するレシーバ（図 5）としてスイッチ１個で設定する事ができます。

回路設計は高精度、低ノイズ、低消費電力のプロセス・コントロール・アプリケーションに最適化されています。回路のトランスミッタとしての入力範囲は0 V ～ 5V 又は0 V ～ 10 Vです。回路のレシーバとしての出力範囲は2.5 V 又は5 Vリファレンスを使うADCと互換性のある0.2 V ～ 2.3 V 又は0.2 V ～ 4.8 Vです。トランスミッタとしての電源電圧の範囲は12 V ～ 36 Vで、レシーバとしては7 V ～ 36 Vです。

回路構成は設定可能なので、１つのハードウェア設計を同時にトランスミッタとレシーバそれぞれのバックアップとし使用でき、在庫要求を最小限に抑える事ができます。

図1に示した回路は電気化学センサーを使用した単電源、低消費電力バッテリ駆動、携帯用ガス検出器です。例としてAlphasense社の一酸化炭素センサーCO-AXを使用しました。

電気化学センサーは数多くの毒ガスの濃度を検出又は測定する計測器に対して多くの利点があります。ほとんどのセンサーはガスによって決まっており、百万個に１個（ppm）以下のガス濃度でも使用可能な分解能があります。それらはごくわずかな電流で動作するので携帯用バッテリ駆動計測器に最適です。

図1に示す回路で最大入力バイアス電流2 pA（室温）、消費電流がわずか10 μA／アンプのデュアル・マイクロパワー・アンプADA4505-2を使用します。さらに、高精度、低ノイズ、マイクロパワー・レファレンスのADR291 は消費電流がわずか12 μAで、2.5 Vコモンモード仮想グラウンド・リファレンス電圧を定めます。

高効率、降圧／昇圧レギュレータADP2503 は2本の単4電池による単電源動作が可能で、パワーセーブ・モード動作時の消費電力はわずか38 μAです。

図1に示す回路の全消費電力（ADCの AD7798 を除く）は通常状態（ガスが検出されない）で110 μA、最悪の状態（2000 ppmのCO検出時）では460 μAです。AD7798の消費電流は動作（G = 1、バッファ・モード）時には約180 μAで、パワーセーブ・モードではわずか1 μAです。

回路の消費電力は極めて低いので、電源は2本の単4電池で動作可能です。ADCとマイクロコントローラに接続した時、あるいはADC内蔵マイクロコントローラに接続した時、バッテリの寿命は6ケ月～1年になります。

図1に示す回路は堅牢で柔軟性のあるループ駆動電流トランスミッタで、圧力センサーの差動電圧出力を4 mA～20 mAの電流出力に変換します。

ブリッジをベースにした多種の電圧または電流駆動の圧力センサー向けに設計が最適化されており、わずか4個のアクティブ・デバイスを使用し、全未調整誤差は1%未満です。12 V～36 Vの範囲のループ電源電圧を使用できます。

回路の入力はESDおよび電源レールを超える電圧に対して保護されており、工業用アプリケーションに最適です。

The circuit in Figure 1 shows a digital-to-analog video converter paired with a low cost, low power, fully integrated reconstruction video filter with output short-to-battery (STB) protection, ideal for CVBS video transmission in harsh infotainment environments such as automotive applications. Although many video encoders (video DACs), such as the ADV7391, can drive a video load directly, it is often beneficial to use a video driver at the output of a video encoder for power savings, filtering, line driving, and overvoltage circuit protection. The main purpose of a video driver, typically configured as an active filter (also known as a reconstruction filter), is twofold: it blocks the higher frequency components (above the Nyquist frequency) that were introduced into the video signal as part of the sampling process, and it provides gain to drive the external 75 Ω cable to the video display.

Designers of infotainment and other video systems, such as rearview cameras and rear-seat entertainment systems, are likely to use this circuit to transmit video for the reasons previously stated. However, a third pressing design issue centers on the robustness. The ADA4432-1 and ADA4433-1 provide analog video designers with integrated ICs that offer crucial overvoltage protection, hardened ESD tolerance, along with excellent video specification, low power consumption, and wire diagnostic features.

The combination of STB protection and robust ESD tolerance allows the ADA4432-1 and ADA4433-1 to provide superior protection in the hostile environments.

The ADV7391, and ADA4432-1 are fully automotive qualified, which makes both products ideal for infotainment and vision-based safety systems for automotive applications. The ADV7391, ADA4432-1, and the ADA4433-1 are available in a very small LFCSP package ideal for small footprint applications.