状態基準保全

高性能の振動検知機能（MEMS加速度センサーを使用）と多様な信号処理機能を兼ね備える ADcmXL3021 は、完全な振動検知システムです。状態基準保全システムにおけるスマート・センサー・ノードの開発をシンプルにします。MEMS 加速度センサーの超低ノイズ密度（25 µg/√Hz）により、優れた分解能をサポートします。広い帯域幅（平坦性 5% で DC ～ 10 kHz）により、多くのマシン・プラットフォームで主な振動の特徴を追跡できます。

信号処理には高速データ・サンプリング（220 kSPS）、4096 のサンプル・レコード長、フィルタ処理、ウィンドウ処理、高速フーリエ変換（FFT）、ユーザー設定が可能なスペクトル・アラーム、エラー・フラグが含まれます。シリアル・ペリフェラル・インターフェース（SPI）により、ユーザー設定が可能な幅広い機能や振動データが含まれるレジスタ構造へのアクセスが可能になります。

ADcmXL3021 は、23.7 mm × 26.7 mm × 12 mm のアルミニウム・パッケージに 4 個の取り付けフランジが付いており、標準的な機械ネジで設置する仕様になっています。このパッケージは、（10 kHz を超える）広い周波数範囲にわたってコア・センサーへの機械式結合を提供します。電気的インターフェースは、34.2 mm フレキシブル・ケーブル上の 14 ピン・コネクタを介すため、システムを接続するコネクタでさまざまな位置や方向のオプションが使用できます。

ADcmXL3021 に必要なのは 3.3 V の単電源のみで、−40°C ～ +105°C の動作温度範囲をサポートします。

アプリケーション

• 振動分析
• 状態基準保全システム
• マシンの状態
• 計測器および診断機能
• 安全遮断の検出

ADXL1001/ADXL1002は2種類のフルスケール・レンジ・オプションを提供し、幅広い周波数範囲にわたり超低ノイズ密度を実現し、産業用状態監視製品に適しています。ADXL1001 (±100 g) と ADXL1002 (±50 g)の代表的なノイズ密度はそれぞれ30 μg/√Hz と 25 μg/√Hzです。 2つの加速度センサー・デバイスの感度は安定しており、再現性があり、10,000 gまでの外部ショックに耐えられます。

ADXL1001/ADXL1002 は完全な静電気セルフテスト(ST) やオーバーレンジ(OR)インジケータを備えており、組み込みアプリケーションに役立つ高度なシステム・レベルの機能を可能にします。ADXL1001/ADXL1002は、又低消費電力で3.3 V ～ 5.25 Vの単電源で動作するので、ワイヤレス・センシング製品の設計を可能にします。これらの製品は5 mm×5 mm× 1.80 mm、LFCSPパッケージを採用し、-40～+125°Cの温度範囲にわたって動作が規定されています。

アプリケーション

• 状態監視
• 予知保全
• 資産の健全性
• テストおよび計測機器
• HUMS（Health usage monitoring system）

SmartMesh IP wireless sensor networks are self managing, low power internet protocol (IP) networks built from wireless nodes called motes. The LTP5901-IPM is printed circuit board assembly (PCBA) product with on-board chip antenna in the Eterna^® family of IEEE 802.15.4e solutions, featuring a highly integrated, low power radio design as well as an ARM Cortex-M3 32-bit microprocessor running SmartMesh IP embedded networking software. The LTP5901-IPM, at 24mm × 42mm, is built for surface-mount assembly.

With SmartMesh IP time-synchronized networks, all motes in the network may route, source or terminate data, while providing many years of battery powered operation. SmartMesh IP is a highly flexible network with proven reliability and low power performance in an easy-to-integrate platform.

The LTP5901-IPM’s behavior in a SmartMesh IP network is determined by the choice of SmartMesh IP network software loaded: Wireless Mote, EManager, or Access Point Mote in a SmartMesh IP network. The SmartMesh IP software provided with the LTP5901-IPM is fully tested and validated, and is readily configured via a software Application Programming Interface. Once you have purchased SmartMesh IP products, the SmartMesh IP stack binaries may be downloaded via your myAnalog account.

The pin signaling behavior of the LTP5901IPC-IPMA hardware is determined by the software loaded and is described in detail in the following product datasheets:

Network Features

Device Features

Applications

SmartMesh IP is ideally suited for wireless Industrial Internet of Things (IoT) applications. Learn more about SmartMesh applications.

SmartMesh WirelessHART wireless sensor networks are self managing, low power networks built from wireless nodes called motes. The LTP^™5901-WHM is the SmartMesh WirelessHART mote product in the Eterna^® family of IEEE 802.15.4 printed circuit board assembly solutions, featuring a highly-integrated, low power radio design by Analog Devices as well as an ARM Cortex-M3 32-bit microprocessor running Analog Devices' embedded SmartMesh WirelessHART networking software.

The LTP5901-WHM includes an onboard chip antenna and comes with modular RF certifications. Also available are the LTC5800-WHM Mote-on-Chip and the LTP5902-WHM module which includes an MMCX antenna connector.

With Analog Devices' time-synchronized SmartMesh WirelessHART networks, all motes in the network may route, source or terminate data, while providing many years of battery powered operation. The SmartMesh WirelessHART software provided with the LTP5901-WHM is fully tested and validated, and is readily configured via a software Application Programming Interface (API).

Network Features

Device Features

Applications

Learn more about SmartMesh applications.

AD7768-1 は、低消費電力、高性能な Σ-Δ A/D コンバータ（ADC）で、AC 信号と DC 信号の両方を正確に変換するための Σ-Δ 変調器とデジタル・フィルタを実装しています。AD7768-1 は、AD7768（ 8 チャンネル、同時サンプリング、Σ-Δ ADC）のシングル・チャンネル・バージョンです。AD7768-1 は、単一の設定可能で再利用可能なデータ・アクイジション（DAQ）フットプリントを提供します。これによって、統合された AC/DC 性能における新たな業界標準を打ち立て、計測器と産業システムの設計者は絶縁型と非絶縁型の両方のアプリケーションのさまざま計測タイプを対象に設計することができます。

AD7768-1 は、256 kSPS での低リップル有限有限インパルス応答（FIR）デジタル・フィルタの使用時に、108.5 dB のダイナミック・レンジに達し、±1.1 ppm 積分非直線性（INL）、±30µ V オフセット誤差、および ±30 ppm ゲイン誤差を備えた110.8 kHz 入力帯域幅（BW）を提供します。

sinc5 フィルタを使用すると最大 500 kHz ナイキスト（204 kHz の −3 dB ポイントをフィルタ）のより広い帯域幅が使用可能で、広い範囲を一目で把握できます。

AD7768-1 では、出力データ・レート（ODR）および消費電力に対して、入力帯域幅を柔軟に設定し、最適化できます。AD7768-1 の柔軟性によって常に変化する入力信号のダイナミック分析が可能となるため、デバイスは汎用の DAQ システムで特に役立ちます。3 つの使用可能な電源モードのいずれかを選択することで、設計者は、消費電力を最小限に抑えながら、必要なノイズ目標値を達成することができます。AD7768-1 の設計は、低消費電力 DC モジュールと高性能な AC 測定モジュールの再利用可能で柔軟なプットフォームになる点でユニークです。

AD7768-1 は、優れた電力効率で、DC 性能と AC 性能の最適なバランスを実現します。次の 3 つの動作モードによって、入力帯域幅と消費電力バジェットのどちらを優先するか決定できます。

• 高速モードは、最大 256 kSPS で、帯域幅が 52.2 kHz、消費電力が 26.4 mW の sinc フィルタ、または最大 256 kSPS で、帯域幅が 110.8 kHz、消費電力が 36.8 mW の FIR フィルタの両方を提供します。
• 中間モードは、最大 128 kSPS で、帯域幅が 55.4 kHz、消費電力が 19.7 mW の FIR フィルタを提供します。
• 低消費電力モードは、最大 32 kSPS で、帯域幅が 13.85 kHz、消費電力が 6.75 mW の FIR フィルタを提供します。

AD7768-1 は、広範なシステム条件を満たす幅広いデジタル・フィルタ処理機能を備えています。フィルタ・オプションによって、周波数のタイトなゲイン誤差での周波数領域測定、線形位相応答条件（ブリック・ウォール・フィルタ）、制御ループ・アプリケーションで使用するための低遅延経路（sinc5 または sinc3）、50 Hz または 60 Hz のいずれかのライン周波数を除去するための sinc3 フィルタを設定する機能をもつ DC 入力の測定などの構成が可能になります。すべてのフィルタが、プログラマブルなデシメーションを提供します。

1.024 MHz sinc5 フィルタ経路は、低リップル FIR フィルタを使用して達成可能な ODR より高い ODR を求めるユーザーに対して用意されています。この経路は、量子化ノイズが制限されています。そのため、制御ループでの遅延を最小限にする必要がある顧客や、外部フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（FPGA）またはデジタル・シグナル・プロセッサ（DSP）にカスタム・デジタル・フィルタ処理を実装している顧客にとって最適です。

フィルタ・オプションは次のとおりです。

• 低リップル FIR フィルタ、通過帯域リップルは ±0.005 dB 〜 102.4 kHz。
• 低遅延 sinc5 フィルタ、制御ループの応答性を最大化するための最大 1.024 MHz のデータ・レート
• 低遅延 sinc3 フィルタ、フル・プログラマブル、50Hz/60Hz 除去機能

AD7768-1 を使用すると、AD7768-1 内の埋め込みアナログ機能によって、アプリケーション範囲全体の設計負荷が大幅に削減されます。各アナログ入力のプリチャージ・バッファによって、競合する製品に比べ、入力アナログ電流が低減されるため、アナログ入力を駆動するための外付けアンプのタスクが簡素化されます。

リファレンスでのフル・バッファ入力により入力電流が削減されるため、外部リファレンス・デバイス、またはレシオメトリック計測で使用される任意のリファレンス検出抵抗シナリオでのバッファリングで、高インピーダンス入力を提供します。

このデバイスは、5.0 V の AVDD1 − AVSS 電源、2.0 V 〜 5.0 V の AVDD2 − AVSS 電源、および 1.8 V 〜 3.3 V の IOVDD − DGND 電源で動作します。

低消費電源モードでは、AVDD1、AVDD2、および IOVDD 電源は、3.3 V の単電源から駆動できます。

デバイスには、外部リファレンスが必要です。絶対入力リファレンス（REF_IN）電圧範囲は、1 V 〜 AVDD1 − AVSSです。

仕様規定された温度範囲は、−40°C 〜 +125°C です。デバイスには 4 mm × 5 mm、28 ピン LFCSP が採用されています。

このデータシートでは、XTAL2/MCLK などの複数機能を持つピンは、全機能を表すピン名で表記するか、あるいは特定の機能のみが該当するところでは MCLK のようにピンの 1 つの機能で表記しています。

アプリケーション

• 計測およびセンサー・タイプの上位セットに対応するためのプラットフォーム ADC
  • サウンドと振動、音響、および素材科学の研究開発
• ループ検証における制御とハードウェア
• 予防メンテナンスのための状態監視
• 電子テストおよび計測
• オーディオ・テストおよび電圧と電流の測定
• 臨床的な脳波図（EEG）、筋電図（EMG）、および心電図（ECG）などのバイタル・サイン・モニタリング
• USB、PXI、およびイーサネットベースのモジュラ DAQ
• チャンネル間絶縁モジュラ DAQ 設計

アナログ出力のADXL356とデジタル出力のADXL357は低ノイズ密度、低0 gオフセット・ドリフト、低消費電力の3軸MEMS加速度計で、測定範囲は選択可能です。ADXL356Bは範囲±10 g と範囲±20 gをサポートし、ADXL356Cは範囲±10 g および範囲±40 gをサポートし、ADXL357は±10 g、±20 g、±40 gの範囲をサポートします。

ADXL356/ADXL357は業界最先端のノイズ、全温度範囲にわたる最小オフセット・ドリフト、長時間安定性を提供し、最小のキャリブレーションで高精度なアプリケーションを可能にします。

低ドリフト、低ノイズ、低消費電力のADXL357は高い振動のある環境で高精度な傾斜計測が可能です。ADXL356はより高い周波数まで低ノイズなので、状態基準保全やその他の振動センシング・アプリケーションに最適です。

ADXL357の多機能ピンの名称は、シリアル・ペリフェラル・インターフェース（SPI）や機能限定I2Cインターフェースの該当する機能のみで表される場合があります。

• 慣性計測ユニット(IMU)/姿勢方位基準装置(AHRS)
• プラットホーム安定化装置
• 構造の健全性モニタリング
• 地震画像処理
• 傾斜検知
• ロボット
• 状態監視

ADXL317は、最大±16gまでの高分解能（14ビット）測定が可能な、小型・薄型で低遅延の3軸加速度センサーです。デジタル出力データは、I²S/時分割多重（TDM）信号としてフォーマットされます。また、ユーザ設定用のI²Cデジタル・インターフェースを備えています。

ADXL317は、広帯域のアクティブ・ノイズ制御（ANC）アプリケーションに最適です。加速の瞬間からデジタル出力データ伝送までの遅延が非常に低いことを特長とするADXL317は、その迅速な応答によって、広帯域のANCシステムがノイズ・シナリオに対応するための時間を十分に確保できます。低ノイズのADXL317は、デバイスの能力を向上させて、外部の様々なノイズ生成源を正確に区別します。 

動作温度範囲が広い高性能のADXL317は、アダプティブ・サスペンション・コントロールなどのタイヤ・ハウス・アプリケーションにも最適です。アナログ・デバイセズが開発したA²B^®（車載オーディオ・バス）は、システムの配線コストを大幅に削減します。ADXL317は、AD2428Wや AD2425W A²BトランシーバーなどのA²B製品ポートフォリオを直接操作できるように設計されています。

ADXL317は小型・薄型の5mm × 5mm × 1.45mm、32ピンLFCSPパッケージで提供されています。このデバイスは、動作温度–40°C～＋125°C の全範囲でオートモーティブ・アプリケーションでの使用に適した仕様となっています。

このデータシートでは、DTX1/TPCなど複数の機能を備えたピンについては、通常はピン全体の名前で表現しますが、特定の機能のみが該当するような説明箇所では、DTX1のように1つのピン機能で表現することもあります。 

アプリケーション

• 広帯域ANC
• アダプティブ・サスペンション・コントロール 

消費電力はスループットに直線的に比例します。

SPI互換のシリアル・インターフェースは、1つの3線式バスSDI入力を使用して、複数のADCをデイジーチェーン接続することもできます。オプションのBUSYインジケータも利用できます。1.8V、2.5V、3V、5Vロジックとの互換性があり、VIO電源を別途用意して使用します。

AD7685は10ピンMSOPまたは10ピンQFN（LFCSP）パッケージを採用し、－40～＋85℃の動作温度範囲で仕様規定されています。

アプリケーション

• バッテリ駆動の機器
• 医療機器
• 移動体通信
• 携帯情報端末（PDA）
• データ・アクイジション
• 計測機器
• プロセス制御

AD7134は、機能、性能、使いやすさを提供するクワッド・チャンネル、低ノイズ、同時サンプリング、高精度のA/Dコンバータ（ADC）です。

AD7134は、連続時間シグマ－デルタ（CTSD）変調方式に基づき、従来Σ-Δ変調器の前に必要だったスイッチド・キャパシタ回路サンプリングをなくし、ADC入力駆動条件を緩和します。また、CTSDアーキテクチャは、基本的にADCエイリアシング周波数帯域周辺の信号を拒否し、デバイスに固有のアンチエイリアシング機能を提供して、複雑な外部アンチエイリアシング・フィルタの必要性をなくします。

AD7134は、4つの独立した並列コンバータ・チャンネルを備え、それぞれがCTSD変調器とデジタル・デシメーションおよびフィルタリング・パスを備えています。AD7134 では、4つの個別の信号ソースの同時サンプリングを行え、それそれが 391.5kHz の最大入力帯域幅をサポートし、位相整合を使った、これら4つの信号測定の間の厳格な位相整合が達せられます。高レベルのチャンネル統合と、簡素化されたアナログ・フロントエンド条件により、AD7134は、小さいフォームファクタの高密度マルチチャンネル・データ・アクイジション・ソリューションを提供します。

また、通常はアナログ・フロント・エンド回路によって導入されるノイズ、エラー、不一致、歪みを低減することにより、AD7134のシグナル・チェーンの簡素化特性はシステム・レベルの性能も向上させます。

AD7134は優れたDCおよびAC性能を提供します。各ADCチャンネルの帯域幅はDC～391.5kHzであり、デバイスは、温度や圧力から振動や衝撃までの幅広いセンサー・タイプをサポートする汎用の高精度データ・アクイジション・ソリューションとして理想的となります。

AD7134では多くの機能と設定オプションを利用でき、特定のアプリケーションのための帯域幅、ノイズ、精度、電力の最適なバランスを達成する柔軟性を提供します。

AD7134は、内蔵の非同期サンプル・レート・コンバータ（ASRC）により、インターポレーションとリサンプリング技術を使って、デシメーション・レシオと出力データ・レート（ODR）を正確に制御できます。AD7134 は、0.01kSPS ～ 1496kSPS まで広いレンジの ODR 周波数をサポートし、調整分解能は 0.01 SPS 未満であるため、お客様はサンプリング速度を高い精細度で変化させて首尾一貫したサンプリングを達成することができます。ODR値は、ODR_VAL_INT_x および ODR_VAL_FLT_xレジスタ（レジスタ 0x16～レジスタ 0x1C、ASRCマスター・モード）または外部クロック源（ASRCスレーブ・モード）を使用して、制御できます。ASRCスレーブ・モード動作により、複数のAD7134デバイスと単一システム・クロック間の同期サンプリングを行うことができます。ASRCは、デジタル・バック・エンドから各ADCにルーティングされる、高周波数、低ジッタのマスタ・クロックを必要としないため、中帯域幅のデータ・アクイジション・システム内のクロック分配条件を簡素化します。

ASRCはデジタル・フィルタとして機能し、より​高い精度を得るために、オーバーサンプリングされた Σ-Δ 変調器からのデータを低いレートにデシメートします。次に、ADCデータはユーザーが選択可能なAD7134のデジタル・フィルタ・プロファイルのいずれかによって更に処理され、帯域外信号とノイズを更に除去し、最終的に必要なODR値にデータ・レートを低減します。

AD7134には、3つの主なデジタル・フィルタ・プロファイルのオプションがあります。広帯域低リップル・フィルタは、ブリック・ウォール周波数プロファイルと、2.5kSPS～374kSPSのODR範囲を備え、周波数領域分析に適しています。高速応答のsinc3フィルタは、0.01kSPS～1496kSPSのODR範囲を備え、低遅延の時間領域分析および低周波数、高ダイナミック・レンジの入力タイプに適しています。バランスのとれたsinc6フィルタは、2.5kSPS～1.496MSPSのODR範囲を備え、最適なノイズ性能と応答時間を提供します。

AD7134 はまた、オンボードで、その入力チャンネルの2つまたは４つから平均を作成することができます。その結果、帯域幅を維持しながら、2つのチャンネルが接続されているときは、ほぼ 3dB、4つ全てのチャンネルが接続されているときは 6dB のダイナミック・レンジの改善が得られます。

AD7134は、2つのデバイス構成スキームをサポートします。シリアル・ペリフェラル・インターフェース（SPI）およびハードウェア・ピン配置（ピン・コントロール・モード）です。SPI コントロール・モードでは、AD7134で利用可能なすべての機能と構成オプションにアクセスできます。SPI コントロール・モードでは、堅牢なシステム設計を可能にするように設計された、オンボード診断機能にもアクセスできます。ピン・コントロール・モードは、デバイス構成を簡素化するメリットを提供し、デバイスは起動後にスタンドアロン・モードで自律的に動作できます。

AD7134は、オプションのSPIに加えて、ADC出力データの送信のための、柔軟で独立したデータ・インターフェースを備えています。データ・インターフェースは、バス・マスタまたはスレーブとして機能し、様々なクロック・オプションを備え、複数の通信バス・プロトコルをサポートします。また、データ・インターフェースは、デイジーチェーンおよびオプションの最小入出力（I/O）モードもサポートします。最小入出力モードは、分離アプリケーションで必要なデジタル・アイソレータ・チャンネルの数を最小限に抑えるように設計されています。

AD7134 の動作周囲温度範囲は、0°C ～ 85°C です。デバイスは、56 ピン、8 mm × 8 mm のリード・フレーム・チップ・スケール・パッケージ（LFCSP）で提供されます。

このデータシートでは、FORMAT1/SCLKなどの多機能ピンについてはすべてのピン名を表記しますが、特定の機能のみが該当するような説明箇所では、SCLKのように1つのピン機能だけを表記しています。

アプリケーション

• 電気テストおよび計測
• オーディオテスト
• 3相電力の品質解析
• ループ検証における制御とハードウェア
• ソナー
• 予防メンテナンスのための状態監視
• 音響および素材科学の研究開発

ADAQ7768-1は、 シグナル・コンディショニング、変換、処理ブロックを1つのシステム・イン・パッケージ（SiP）設計にカプセル化した24ビット高精度データ・アクイジション（DAQ）μModule^®システムです。極めてコンパクトで高性能、かつ高精度なDAQシステムの迅速な開発が可能になります。

ADAQ7768-1の構成要素は次のとおりです。

• 低ノイズ、低バイアス電流、高帯域幅のプログラマブル・ゲイン計装アンプ（PGIA）。高入力インピーダンスを維持しながら信号増幅と信号減衰にも対応します。
• 低ノイズ、線形位相の4次アンチエイリアス・フィルタ。
• 低ノイズ、低歪み、高帯域幅のADCドライバ、およびオプションの線形性向上バッファ。
• 設定可能なデジタル・フィルタを備えた高性能、中帯域幅の24ビットΣ-Δ ADC。
• 低ノイズ、低ドロップアウトのリニア電圧レギュレータ。
• リファレンス・バッファ。
• シグナル・チェーンに必要な重要な受動部品。

ADAQ7768-1は、最大±12.6Vの完全差動入力信号をサポートします。入力コモンモード電圧範囲は±12Vで、優れた同相ノイズ除去比（CMRR）を備えています。

入力信号は、2pA（代表値）という極めて低い入力バイアス電流で完全にバッファリングされます。これにより入力インピーダンスのマッチングが容易になり、高い出力インピーダンスを持つセンサーにADAQ7768-1を直接接続することができます。

ピン設定可能な7つのゲイン設定はシステムのダイナミック・レンジを拡張し、より低振幅の入力信号に対するシグナル・チェーンのノイズ性能を向上させます。

4次ローパス・アナログ・フィルタとユーザ設定可能なデジタル・フィルタを組み合わせることにより、入力ノードで発生する高周波ノイズと帯域外トーンがエイリアシングによって対象帯域に混ざってしまうことを防ぎ、シグナル・チェーンを完全に保護します。アナログ・ローパス・フィルタは、位相直線性を高め、インバンド振幅応答を最大限に平坦化できるよう注意深く設計されています。アナログ・ローパス・フィルタ内で使用されている抵抗ネットワークは、アナログ・デバイセズのiPASSIVES^™技術を用いて構築され、絶対値においても温度範囲全体においても優れた抵抗マッチング特性を備えています。その結果、温度変化によるドリフトを最小限に抑えながらシグナル・チェーンの性能が維持されます。またADAQ7768-1は、デバイス間での位相不整合がほとんどありません。

高性能ADCドライバ・アンプによって、最大サンプリング・レートにおけるADC入力の完全なセトリングが確保されます。ドライバ回路は、安定性を維持しながら、付加ノイズ、誤差、歪みを最小限に抑えるように設計されています。完全な差動アーキテクチャは、シグナル・チェーンのダイナミック・レンジを最大限に引き出します。

ADAQ7768-1内のA/Dコンバータ（ADC）は、高性能、24ビット精度、シングルチャンネルのシグマデルタ・コンバータです。優れたAC性能とDC精度を備え、16.384MHzのMCLKから256kSPSのスループット・レートを実現しています。

シグナル・チェーンの直線性は、オプションの線形性向上バッファによって更に向上します。

ADAQ7768-1は入力リファレンス電圧4.096Vで仕様規定されていますが、このデバイスは、VDD_ADCから1Vまでのリファレンス電圧をサポートできます。

ADAQ7768-1には2種類のリファレンス・バッファがあります。1つはリファレンス入力の駆動要件を緩和するプリチャージ・リファレンス・バッファ、もう1つは高インピーダンスのリファレンス入力を提供するフル・リファレンス・バッファです。どちらのバッファもオプションであり、レジスタ設定でオフにすることができます。

ADAQ7768-1は、水晶発振器、相補型金属酸化膜半導体（CMOS）、低電圧差動伝送（LVDS）という3種類のクロック入力をサポートしています。

ADAQ7768-1には3種類のデジタル・ローパス・フィルタがあります。広帯域フィルタは、理想的なブリック・ウォール・フィルタに近いフィルタ・プロファイルを備えており、周波数の分析に最適です。sinc5フィルタは、良好なエイリアシング除去レベルを維持しながら低遅延経路とスムーズなステップ応答を両立します。また、16.384MHzのMCLKで最大1.024MSPSの出力データ・レートをサポートしているsinc5フィルタは、低遅延のデータ収集と時間領域分析に最適です。sinc3フィルタは幅広いデシメーション・レシオをサポートし、16.384MHzのMCLKで最小50SPSまでの出力データ・レートを生成できます。更に、50Hz/60Hzの同時除去ポスト・フィルタと組み合わせることで、sinc3フィルタは、高精度DC測定で特に有益な機能を果たします。ADAQ7768-1の3つのデジタル・フィルタはいずれも、線形位相応答を持つFIRフィルタです。フィルタの帯域幅は、DAQシグナル・チェーンの帯域幅と直接対応しており、レジスタを使用して完全に設定することができます。

また、ADAQ7768-1は、2つのデバイス設定方法をサポートしています。SPIを介したレジスタ書込みによってデバイスを設定する方法と、単純なハードウェア・ピン・ストラッピングにより、事前定義された複数のモードのいずれかで動作するようにデバイスを設定する方法です。

レジスタ・アクセスとサンプル・データ・リードバックの両方の機能が単一のSPIでサポートされます。ADAQ7768-1は常にSPIターゲットとして機能します。複数のインターフェース・モードをサポートし、このデバイスとの通信には最低でも3つのIOチャンネルが必要です。

加えて、システムの信頼性を高めるために、ADAQ7768-1には、動作中の多様なエラーを検出する一連の内部診断機能が備わっています。

ADAQ7768-1デバイスは、動作温度範囲が −40°C～+85°Cで、12.00mm × 6.00mmの84ボールCSP_BGAパッケージ（ボール・ピッチ0.80mm）を採用しており、多チャンネルのアプリケーションに最適です。ADAQ7768-1の基板スペースはわずか75mm²です。つまり、750mm²を使用するディスクリート・ソリューションの1/10の面積となっています。

アプリケーション

• 汎用入力測定プラットフォーム
• 電子テストおよび計測
• サウンドと振動、音響、および素材科学の研究開発
• 制御およびハードウェア・イン・ザ・ループ検証
• 予防メンテナンスのための状態監視
• オーディオ試験

ADIN1110は、超低消費電力で単一ポートの10BASE-T1Lトランシーバー設計で、産業用イーサネット・アプリケーション向けに設計され、ロング・リーチ10Mbpsシングル・ペア・イーサネット（SPE）についてIEEE^® 802.3cg-2019^™イーサネット規格に準拠しています。ADIN1110は、メディア・アクセス制御（MAC）インターフェースを内蔵しており、4線シリアル・ペリフェラル・インターフェース（SPI）を介して、様々なホスト・コントローラと直接接続できます。このSPIを使用すると、内蔵MACなしで低消費電力のプロセッサを使用できるため、システム全体の消費電力を最小限に減らすことができます。SPIは、Open Alliance SPIプロトコルまたは汎用SPIプロトコルを使用するように設定できます。

ADIN1110には、設定可能な送信レベル、外付け終端抵抗、独立した送受信ピンがあるため、本質安全用途に適しています。

ADIN1110は、電圧供給監視およびパワーオンリセット（POR）回路を内蔵しており、システム・レベルの堅牢性が向上します。

ADIN1110は、40ピン、6mm × 6mmのリード・フレーム・チップ・スケール・パッケージ（LFCSP）を採用しています。

アプリケーション

• フィールド機器
• ビル・オートメーションと火災安全
• ファクトリ・オートメーション
• エッジ・センサーとアクチュエータ
• 状態監視とマシン接続性

LT8604はコンパクトで高速な同期整流モノリシック降圧スイッチング・レギュレータで、一定のスイッチング周波数（最大2.2MHz）で最大120mAを高効率で供給します。最大42Vの幅広い入力電圧範囲を受け入れ、静止電流は2.5μAしか消費しません。上面と下面の電源スイッチに必要なすべての回路が付属しており、外付け部品数が最小限に抑えられます。低リップル・バースト・モード動作により、出力リップルを10mV_P-P​未満に維持したまま、出力電流が非常に低くても高い効率を発揮します。

柔軟かつ堅牢な動作のための追加機能も備えています。内部補償とピーク電流モード・トポロジにより、小さなインダクタを使用できるため、過渡応答が高速になり、良好なループ安定性が得られます。EN/UVピンには正確な1V閾値が設定されており、V_IN低電圧ロックアウトのプログラミングまたはLT8604のシャットダウンに使用できます。そのため、入力電源電流を1μAに抑えることができます。V_OUTがプログラミングされた出力電圧の±7.5%以内になった場合や故障状態にある場合、PGフラグで示されます。サーマル・シャットダウンという追加の保護機能もあります。LT8604は、熱抵抗を下げる露出パッドが付いた小さい10ピン3mm × 2mm DFNパッケージで提供されます。

アプリケーション

• 工業用センサー
• インダストリアルIoT
• 4mA～20mAの電流ループ
• 流量計
• オートモーティブ用ハウスキーピング電源

LT8616は、高効率、高速のデュアル同期整流式モノリシック降圧スイッチング・レギュレータで、両方のチャネルをイネーブルしているときに消費する静止電流はわずか6.5μAです。どちらのチャネルもスイッチと必要な回路を全て内蔵しているので、必要な外付け部品は最小限で済みます。低リップルのBurst Mode動作により、非常に少量の出力電流まで高い効率が可能であると同時に、出力リップルを最小限に抑えます。SYNCピンを使用すると、外部クロックに同期することができます。ピーク電流モード方式を採用した内部補償により、小型のインダクタを使用できるので、高速トランジェント応答と優れたループ安定性が得られます。イネーブル・ピンのしきい値は高精度の1Vであり、このピンを使用して低電圧ロックアウトを設定することができます。TR/SSピンに接続するコンデンサにより、起動時の出力電圧上昇速度を設定します。更に、各出力が出力電圧設定値の10%以内に入ると、PGピンで通知します。LT8616は、高い信頼性を確保するためTSSOPパッケージで供給されます。

• 自動車用電源および産業用電源
• 汎用の降圧電源

LTC4332 は、高ノイズの産業環境において長距離で動作するように設計された、堅牢なポイント to ポイント SPI エクステンダです。LTC4332 は、±60 V の故障保護差動トランシーバーを使用し、2 本のツイスト・ペア・ケーブルを介して最大 2 MHz の SPI データ（割込み信号など）を転送できます。拡張コモンモード範囲と差動リンクでの高い同相ノイズ除去比により、ノード間の大きな接地電位差への耐性を提供します。

LTC4332 には、設定と故障モニタリングに別個のスレーブ選択を使用する制御インターフェースが搭載されています。

アプリケーション

• 工業用制御およびセンサー
• 照明およびサウンド・システム制御

ADM3061E/ADM3062E/ADM3063E/ADM3065E/ADM3066E/ADM3067E/ADM3068Eは、3.0V～5.5VのIEC静電気放電（ESD）保護RS-485トランシーバーです。デバイスはトランシーバー・バス・ピンで±12 kVの接触放電にラッチアップなしまたは損傷なしで耐えることができます。ADM3062E/ADM3066E/ADM3068EはV_IOロジック電源ピンを備えており、最低1.62Vでデジタル・インターフェースを柔軟に動作させることができます。

ADM3065E/ADM3066E/ADM3067E/ADM3068Eは、マルチポイント・バス転送ラインで高速50Mbpsの双方向データ通信に適しています。ADM3061E/ADM3062E/ADM3063E/ADM3065E/ADM3066E/ADM3067E/ADM3068Eは、1つのバスで最大128個のトランシーバーを接続できる1/4ユニット負荷入力インピーダンスを備えています。ADM3061E/ADM3062E/ADM3063Eモデルの機能は、ADM3065E/ADM3066E/ADM3067E/ADM3068Eモデルとまったく同じで、長距離ケーブルでは、運用に適した500kbpsの低速データ・レートで動作します。

ADM3061E/ADM3062E/ADM3065E/ADM3066Eは半二重RS-485トランシーバーです。PROFIBUS^®規格に完全に準拠し、V_CC ≥ 4.5Vでバス差動電圧が2.1Vに上昇します。ADM3063E/ADM3067E/ADM3068Eは全二重RS-485トランシーバー・オプションです。

RS-485トランシーバーは、10ピン3mm × 3mmリード・フレーム・チップ・スケール・パッケージ（LFCSP）、8ピンまたは10ピン、3mm × 3mmミニ・スモール・アウトライン・パッケージ（MSOP）、および8ピンまたは14ピン、ナロー・ボディ標準スモール・アウトライン・パッケージ（SOIC_N）などの多数の省スペース・パッケージに収められています。−40°C～+125°Cおよび−40°C～+85°Cの2つの動作温度範囲のモデルを用意しています。

バスの競合と出力の短絡によって発生する過度な消費電力は、サーマル・シャットダウン回路で防止されます。故障中に内部ドライバ回路で大幅な温度の上昇が検出されると、この機能によってドライバ出力が強制的に高インピーダンス状態に移行します。

ADM3061E/ADM3062E/ADM3063E/ADM3065E/ADM3066E/ADM3067E/ADM3068Eは、すべてのドライバが無効になった状態でレシーバー入力が短絡、オープン、または終端された転送ラインに接続されている場合に、ロジック・ハイのレシーバー出力を確保します。

表2に、温度、電源、パッケージ・オプションとADM3061E/ADM3062E/ADM3063E/ADM3064E/ADM3065E/ADM3066E/ADM3067E/ADM3068Eのデータ・レート容量の概要を示します。モデル番号については、オーダー・ガイドのセクションを参照してください。

アプリケーション 

• 工業用フィールドバス
• プロセス制御
• ビルディング・オートメーション
• PROFIBUSネットワーク
• モータ・コントロール・サーボ・ドライブおよびエンコーダ

状態基準保全（CbM）は予防メンテナンスの 1 つの方式で、動作中の機器の状態をセンサーを使用して長期間にわたり評価します。収集したセンサー・データを使用して、ベースライン・トレンドの確立や診断の他、故障を予測することも可能です。従来の定期的な予防メンテナンスと異なり、CbM を利用すると、必要なときにメンテナンスを実施できるため、時間とコストの両方を削減できます。

CbM 測定で一般的に行われるのが振動モニタリングです。なぜなら、振動の傾向の変化は、摩耗などの故障モードが発生している可能性を示しているからです。従来、振動データの測定には広帯域幅（10kHz 以上）、超低ノイズ（100µg/√Hz 以下）の圧電式センサーを使用して、CbM 測定に求められる条件を満たしてきました。圧電式センサー用に確立されたセンサー・インターフェースが集積電子圧電方式（IEPE）です。結果として、IEPEはCbMの振動エコシステムにおいて事実上の標準インターフェースになりました。

近年のマイクロテクノロジーにおけるプロセスと製造技術の進歩により、MEMS 加速度センサーは圧電式センサーの低ノイズ・レベルに追いつき、DC～低周波数の応答、熱的安定性、衝撃に対する耐性と回復性能、コストなど、他の多くの仕様では圧電式センサーを置き換えるほどになっています。しかし、MEMS センサーの出力は、従来型の 3 線式アナログ方式（グラウンド、電源、および信号）か、ADC と組み合わせたデジタル方式です。どちらの出力も、CbM で推奨される産業用センサー・インターフェースである IEPE と直接の互換性はありません。

このリファレンス設計を使用することで、圧電式センサーによる IEPE から、広帯域、超低ノイズ MEMS 加速度センサーへの置き換えが可能になります。この回路によって、MEMS 加速度センサーを使用した CbM アプリケーション向けの評価が簡単にできます。 

状態基準保全（CbM）とは、様々なセンサーを使用して装置の経時的な動作状態を評価する予防メンテナンスの形態の 1 つです。収集されたセンサー・データはベースラインの傾向を明らかにするのに使用されるほか、診断や故障の予測にも役立ちます。従来の定期的な予防メンテナンス・モデルとは異なり、CbM を利用することで必要に応じてメンテナンスが実施されるため、時間とコストの両方を削減できます。

一般的な CbM 計測として、振動モニタリングが挙げられます。多くの場合、振動トレンドの変化は、摩耗などの故障モードを示しています。振動データを計測するには、高帯域幅（10kHz以上）、超低ノイズ（100μg/√Hz 以下）の MEMS 加速度センサーが、コスト効果に優れた信頼性の高い選択肢となります。

アプリケーションによっては、サポート回路の近く（同一基板上または短いケーブルを使用した基板外）に加速度センサーを配置する場合もありますが、ある程度離れた所に加速度センサーを配置する必要があることもあり、この場合は接続オプションが制限されます。通常、MEMS 加速度センサーの出力はアナログ電圧やデジタル（通常はシリアル・ペリフェラル・インターフェース（SPI）または I²C）で、どちらも長いケーブルでの駆動には適していません。この出力は、USB、低電圧デジタル信号（LVDS）、イーサネットなどの高速デジタル・インターフェースに変換できます。ただし、追加で必要になる電力、サイズ、およびコストは実用的ではありません。

これに対し、業界標準である 4mA～20mA などのアナログ電流ループ・データ伝送では、優れたノイズ耐性、電磁干渉（EMI）の影響を受けやすい環境での堅牢性、高帯域幅、最大 20m のデータ転送といった性能をすべて実現しながら、回路基板上のデバイス数は少なくて済みます。更に、4mA～20mA 信号標準は従来のほぼすべての産業用データ・アクイジション（DAQ）システムでサポートされており、最新のインダストリ 4.0 スマート・センサー・ノードに簡単に適用できます。

図 1 に示すリファレンス設計は、高分解能、広帯域幅、高ダイナミック・レンジを特長とし、IC 圧電（ICP®）/集積化電子圧電型（IEPE）センサーとインターフェース接続する、IEPE 対応インターフェースのデータ・アクイジション（DAQ）システムです。最も一般的な IEPE センサーは、通常、振動測定アプリケーションで使用されますが、温度、歪み、衝撃、変位などのパラメータを測定する IEPE センサーも数多くあります。

この回路ノートでは、このソリューションを特に状態基準保全の領域で振動を扱うアプリケーションに適用する例に焦点を置いていますが、計測器や工業用オートメーションにおける広範なアプリケーションも、同様の方法で IEPE センサーを使用し、同様のシグナル・チェーンによって処理されています。

状態基準保全では、とりわけ、機械の状態の変化を予測する手助けとしてセンサー情報を使用しています。機械の状態を追跡する方法は数多くありますが、中でも振動解析は最も一般的に使用される手段です。振動解析データの時間変動を追跡することで、誤動作や故障をその原因と共に予測することができます。

工業環境での振動センシングには、堅牢で信頼性の高いセンシング手法が求められるため、更なる課題が伴います。機械の状態を知ることで、効率や生産性を高め、より安全な作業環境を作ることができます。

市販の圧電センサーとインターフェース接続するソリューションの大半は AC 結合で、DC やサブヘルツの計測機能がありません。このCN-0540 リファレンス設計は、DC およびサブヘルツの精度が実現できる DC 結合ソリューションです。

周波数ドメイン（DC～50kHz）の IEPE 振動センサーからの全データ・セットを調べ、その高速フーリエ変換（FFT）スペクトルに見られる高調波の位置、振幅、数を使用することで、機械の故障のタイプや原因をより正確に予測できます。

データ・アクイジション・ボードは Arduino 互換のフォーム・ファクタで、ほとんどの Arduino 互換開発ボードと直接インターフェース接続し、そこから給電できます。

振動検出を使用する機械の状態基準保全（CbM）が、工業用アプリケーションにおいて重要性を増しています。企業は機械類の寿命と性能の最適化、および総所有コストの削減に努めており、その一方で、このような情報に備えることを中心とした新たなビジネス・モデルの開発に関心を寄せる企業もあります。モニタリングを必要とする機械類の状態を正確に表すには、大量のデータセットを収集して、通常動作モードと故障状態の両方について、その装置の基準となる動作ポイントを決定する必要があります。一度このデータを収集すれば、その装置を正確に分析するためのアルゴリズムまたは閾値検出ルーチンを作成することができます。

CbM を行うには、時間領域と周波数領域の両方で、すべての高調波、エイリアス、その他の機械的相互作用を考慮できるように、全帯域幅におよぶデータを収集する必要があります。このデータ収集には、高性能のセンサーと、忠実度の高いリアルタイムのデータをデータ解析用のツールやアプリケーションに提供することのできるデータ・アクイジション（DAQ）システムが必要です。

MATLAB^®などの実績あるツールや、Tensorflow などのより新しい Python ベースのツールを使用すれば、スマート機能を利用した意思決定のためのデータ分析、機械プロファイリング、アルゴリズム作成が大幅に簡素化されます。

振動検出は、従来もほとんどの CbM アプリケーションの主流を占めていますが、これは様々なセンサーを利用できること、および分析の背景となる科学への理解が進んでいることによります。集積電子圧電（IEPE）標準は、今日の工業分野の主流となっているハイエンドの微小電気機械システム（MEMS）センサーや圧電センサー用として、広く使われているシグナリング・インターフェース標準です。