モーション・コントロール

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

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±12kV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。

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

ADuCM4050 マイクロコントローラ・ユニット（MCU）は、処理、制御、接続を統合したパワー・マネージメント機能を備えた超低消費電力マイクロコントローラ・システムです。MCU システムは、ARM^® Cortex^®-M4F プロセッサをベースにしています。また、MCU は一連のデジタル・ペリフェラルおよび組み込みスタティック・ランダム・アクセス・メモリ（SRAM）と組み込みフラッシュ・メモリに加え、クロック、リセット、パワー・マネージメント機能を持つアナログ・サブシステムや A/D コンバータ（ADC）サブシステムも備えています。

本データシートでは、ADuCM4050 MCUで使用されているARM Cortex-M4Fコアとメモリ・アーキテクチャについて説明します。ARMプロセッサの詳細なプログラミング情報については説明を省きます。

システムには、最大 52 MHz の ARM Cortex-M4F プロセッサ、誤り訂正符号（ECC）付き 512 kB 組み込みフラッシュ・メモリ、アクティブ時の消費電力を低減するオプションの 4 kB キャッシュ、パリティ付き 128 kB システム SRAM などの機能があります。ADuCM4050 は、パワー・マネージメント・ユニット（PMU）、多層の先進マイクロコントローラ・バス・アーキテクチャ（AMBA）バス・マトリックス、中央ダイレクト・メモリ・ア クセス（DMA）コントローラ、ビーパ・インターフェースを特長としています

また、ADuCM4050 は、高度暗号化規格（AES）- 128 と AES-256 をサポートする暗号ハードウェアを備えており、これはセキュア・ハッシュ・アルゴリズム（SHA）-256 および次のモードを使用します。電子コード・ブック（ECB）、暗号ブロック連鎖（CBC）、カウンタ（CTR）、暗号ブロック連鎖メッセージ認証コード（CCM/CCM*）の各モード。

さらに、キー・ラップ／アンラップで保護されたキーの保存や、キー・アンラップを備えたキー付きハッシュ・メッセージ認証コード（HMAC）の使用も可能です。

ADuCM4050 は、シリアル・ポート（SPORT）、シリアル・ペリフェラル・インターフェース（SPI）、I²C、ユニバーサル非同期レシーバー／トランスミッタ（UART）ペリフェラル・インターフェースをサポートしています。

ADuCM4050 は、リアルタイム・クロック（RTC）、汎用タイマーとウォッチドッグ・タイマー、プログラマブル汎用入出力（GPIO）ピンを備えています。プログラマブル・ジェネレータ多項式を使用したハードウェア巡回冗長検査（CRC）も備えています。さらに、パワーオン・リセット（POR）と電源モニタ（PSM）、12 ビット逐次比較レジスタ（SAR）ADC、赤／緑／青（RGB）LED を駆動する RGB タイマー、真性乱数ジェネレータ（TRNG）も載しています。

低ダイナミックおよび休止のパワー・マネージメントに対応するため、ADuCM4050 MCU はダイナミック／ソフトウェア制御のクロック・ゲートや電力ゲートなど、多数の電力モードと機能も備えています。

ADuCM4050 MCUの詳細については、ADuCM4050パワー・マネージメント搭載の超低消費電力ARM Cortex-M4F MCU ハードウェア・リファレンスを参照してください。

製品のハイライト

1. 低消費電力
2. 信頼性の高い動作
3. ディープ・スリープ・モードでの完全な電圧モニタリング
4. フラッシュで ECC をサポート
5. SRAM メモリでのパリティ誤差検出
6. 立上がりエッジのセキュリティ
7. 高速な暗号化で、アルゴリズムに読出し保護を提供
8. 書出し保護を使用して、不正なコードによるデバイスの再プログラミングを防止
9. 割込みによる 32 kHz 低周波数外部水晶発振器（LFXTAL）の故障検出
10. SensorStrobe^™ で正確に時間同期された外部センサーによるサンプリング。休止モードで機能するので、システム・ソリューションの電流を大幅に削減できます。たとえば、ADXL363 加速度センサーを使用すると、消費電流が 1/10 に削減されます。セットアップ後、ソフトウェアの介入は不要です。ソフトウェアの実行によるパルス・ドリフトはありません。

アプリケーション

• モノのインターネット（IoT）
• スマート農業、スマート・ビルディング、スマート・ メータリング、スマート・シティ、スマート・マシン、センサー・ネットワーク
• ウェラブル・デバイス
• フィットネスおよび医療
• 機械学習およびニューラル・ネットワーク

ADuM4120/ADuM4120-1 は、アナログ・デバイセズの iCoupler^® 技術を利用して高精度の絶縁を実現する、2 A の絶縁型 1 チャンネル・ドライバです。沿面距離を増やした 6 ピンのワイドボディ SOIC パッケージで 5 kV rms の絶縁を実現します。高速 CMOS 技術とモノリシック・トランス技術を組み合わせたこれらの絶縁部品は、パルス・トランスとゲート・ドライバの組み合わせなどに比べて優れた性能特性を示します。

ADuM4120/ADuM4120-1 は 2.5 V ～ 6.5 V の入力電源で動作し、低電圧のシステムとの互換性も備えています。高電圧レベル変換方式を採用するゲート・ドライバと比較して、ADuM4120/ADuM4120-1 には、入力と出力が真に電気的に絶縁されているという利点があります。

オプションで、入力グリッチ・フィルタを内蔵したモデルと、内蔵していないモデルがあります。グリッチ・フィルタは、入力ピンのノイズによって出力が引き起こされる可能性を低減します。

これにより、絶縁型ゲート・バイポーラ・トランジスタ（IGBT）／金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（MOSFET）構成のスイッチング特性を、幅広いスイッチング電圧範囲にわたり、高い信頼性で制御することができます。

アプリケーション

• スイッチング電源 
• IGBT/MOSFET ゲート・ドライバ
• 産業用インバータ 
• 窒化ガリウム（GaN）／炭化ケイ素（SiC）パワー・デバイス

The FlexMC Motor Control Development Platform^TM is a rapid development system for any motor control solution. The FlexMC Kit^TM enables you to accelerate time-to-market and increase performance with powerful model-based design tools. This solution combines hardware and software with out-of-the-box functionality for a permanent magnet synchronous motor (PMSM) with hall sensor, encoder, or sensorless feedback.

Solution Overview
The FlexMC Kit has the hardware and software required to spin the kit’s motor under open or closed loop speed control in conjunction with an ADSP-CM408 EZ Kit. The software is provided as an executable file which can be flashed to the ADSP-CM408 processor using the ADI serial boot-loader utility. A .NET-based graphical user interface (GUI) is provided to enable motor start-stop, speed control, and data visualization. Sample C-code is also provided for open loop Volts/Hertz control of a motor.

The FlexMC Kit hardware comes in two variants. The kit option includes a PMSM motor with encoder, a 24V motor drive board, and a power supply. The board-only option includes the motor drive board only. In this case users can connect their own motor and power source. In both cases, the power board connects directly to an Analog Devices ADSP-CM408 Mixed-Signal Control Processor EZ Kit (sold separately). Easy connection to motors and the CM408 EZ Kit make this system perfect for your prototyping needs.

Additional rapid prototyping MATLAB/Simulink tools and support can be obtained by purchasing this kit from Boston Engineering

• Low Voltage Motor Control Board, 12-36V, 10A
• 24V, 3-phase PMSM (not included in board-only option)
• Quadrature Incremental Encoder (not included in board-only option)
• SOLD SEPERATELY: ADI ADSP-CM408 EZ Kit

• Executable Demo Application
• Sample application C code

Note: To get started, download software and to get technical support on the FlexMC kit go to EngineerZone:
Sample C Code for EV-MCS-LVDRV-Z platform
Getting started with the EV-MCS-LVDRV-Z motor control platform

図1に示す回路は、絶縁型電源を備えた完全絶縁電流検出回路です。極めて堅牢なこの回路は、検出抵抗の近くに配置し、ノイズのピックアップを最小限に抑えて正確な測定を行うことができます。出力はシグマ・デルタ変調器からの16MHzシングル・ビット・ストリームで、これはDSPによりSINC3デジタル・フィルタを使って処理されます。

この回路はピークAC電流が数百ボルトで、電流が数mAから25Aまで変化する太陽光発電（PV）コンバータのAC電流のモニタリングに最適です。

図1 に示す回路は低コストを実現した完全なアナログ入力アナロ グ出力アイソレータです。回路は2500 V rms (UL 1577に基づく1 分間)のアイソレーションを提供します。

回路はデジタル的に絶縁された1 ビット・データ・ストリームを 出力する2 次Σ-Δ 変調器のAD7400Aを基本に構成されています。 絶縁された信号はデュアル、低ノイズ、レールto レール・オペア ンプのAD8646で構成された4 次アクティブ・フィルタでアナロ グ信号に再生されます。絶縁した１次側の電源としてADuM5000を使用する事により、両側は完全に絶縁され、システムとして一 つの電源のみが使用されます。回路のリニアリティは0.05%で、 AD7400A 変調器によって提供されるノイズ・シェーピングとアナ ログ・フィルタの効果を得ています。この回路のアプリケーショ ンとしてはモータ・コントローラ、シャント電流モニターがあり、 光アイソレータを使用した絶縁回路に対する優れた代替品になり ます。

図1に示す回路は、一般的なUSBバスとRS-485またはRS-232バスの完全に絶縁された接続を示したものです。信号絶縁と電源絶縁の両方を行うことでUSBデバイスと工業用バスやデバッグポートとのインターフェースの安全を確保でき、TIA/EIA-485/232バス・トラフィックのモニタリングや、RS-485ポートやRS-232ポートを持たないPCとのコマンドの送受信が可能になります。

この回路の絶縁は、線路サージに対する保護を実現することによってシステムの安全性とロバスト性を向上させ、バスとデジタル・ピンのグラウンド接続を遮断することによって、システム内にグラウンド・ループが生じる可能性をなくします。

TIA/EIA RS-485バス規格は、工業用および計測用アプリケーションで最も広範囲に採用されている物理層バス・デザインの1つです。RS-485は複数システム間での差動データ伝送を行い、非常に長い距離の伝送に多用されます。RS-485による通信は差動通信なので、RS-232規格よりもロバスト性が向上します。

TIA/EIA RS-232デバイスは、工業用機械、ネットワーク機器、科学計測装置に広く使われています。現代のパーソナル・コンピュータはネットワークに関する問題のデバッグに使われることも多く、ペリフェラル・インターフェースとしての役割は、そのほとんどがRS-232に代えてUSBが使われるようになっており、多くのコンピュータにはRS-232ポートがありません。図1に示す回路は、RS-232とRS-485両方のインターフェース用に、ロバスト性に優れたコンパクトなソリューションを提供します。

図1に示すコンパクトな2チップ回路は、角度位置と直線位置の両方の測定に最適な異方性磁気抵抗（AMR）による非接触測定のソリューションを提供します。この2チップ・システムは、使用する磁石のサイズに応じて、180°で0.2°以下の角度精度を、0.5インチの範囲で2ミル（0.002インチ）の直線精度を実現できます。

この回路は、工作機械の速度制御、クレーンの角度制御、ブラシレスDCモーターおよびその他の工業用アプリケーションや車載アプリケーションなど、角度と長さを高速、高精度で非接触測定することが重要なアプリケーションに最適です。

低電圧差動信号（LVDS）は、低電圧の高速ポイントtoポイント通信用に制定された規格です（TIA/EIA-644）。この方式は、バックプレーンまたは短いケーブル接続を通じて大量のデータを送ったり、アプリケーション回路の異なる部分に高速クロックを分配するために、計測および制御アプリケーションで使われます。

図1に示す回路は、LVDSインターフェースの絶縁例です。LVDSインターフェースの利点には、故障に対する保護機能（安全絶縁）とロバスト性の向上（機能的絶縁）が含まれます。

ADuM3442は、ADN4663LVDSドライバへのロジック入力と、ADN4664LVDSレシーバからのロジック出力のデジタル・アイソレーション機能を備えています。ADuM5000を使用した絶縁電源と組み合わせることで、産業用アプリケーションや計測アプリケーションのLVDSリンクの絶縁に関して、以下のような多くの課題を解決することができます。

• LVDSドライバ／レシーバ間のロジック信号を絶縁して、回路のバス側における標準LVDS通信を保証。
• 2つのワイドボディSOICデバイスADuM3442とADuM5000を追加した高集積絶縁により、標準LVDSデバイスのADN4663とADN4664を絶縁。
• 従来の絶縁（オプトカプラ）に比べて消費電力が低い。低消費電力動作はLVDSアプリケーションの特徴です。
• 複数チャンネルの絶縁。LVDSアプリケーションでは、最大限のスループットを得るために並列チャンネルが使われます。この回路はクワッド・チャンネルの絶縁例です（この場合は2つの送信チャンネルと2つの受信チャンネル）。
• 高速動作。絶縁は最大150Mbpsで動作するので、基本的なLVDSの速度要件を満たす助けとなります。

図1に示す回路は、デュアル・チャンネルLVDSライン・ドライバとデュアル・チャンネルLVDSレシーバを絶縁しています。これにより、1枚のボード上の2つの完全な送信パスと受信パスの実装例を示すことができます。

図1の回路はHブリッジと呼ばれるもので、低電圧ロジック信号で制御されるハイ・パワー・スイッチングMOSFETで構成されています。この回路は、ロジック信号とハイ・パワー・ブリッジとの間の便利なインターフェースとして機能します。ブリッジには、Hブリッジのハイサイドとローサイドの両方に低価格のNチャンネル・パワーMOSFETを使用します。また、この回路は、コントロール・サイドとパワー・サイド間のガルバニック絶縁を実現するインターフェースにもなります。この回路は、モータ制御、電力変換（コントロール・インターフェースに組み込まれて）、照明、オーディオ・アンプ、無停電電源装置（UPS）等に使用できます。

最新のマイクロプロセッサやマイクロコンバータは、一般に消費電力が小さく、低電源電圧で動作します。2.5 V CMOSロジック出力のソース／シンク電流はμA～mAの範囲です。ピーク電流4 Aで12 Vを切り替えるHブリッジを駆動する場合は、インターフェースとレベル変換デバイスを適正に選択して使用する必要があります。低ジッタが必要な場合は特にそうです。

ADG787 は、個別に設定できる2個の単極双投（SPDT）スイッチで構成される低電圧CMOSデバイスです。DC電源5 Vで、2 Vの最低電圧が有効な高入力ロジック電圧となります。したがって、ADG787は2.5 Vの制御信号を、ハーフ・ブリッジ・ドライバADuM7234の駆動に必要な5 Vロジック・レベルに適正に変換することができます。

ADuM7234は、アナログ・デバイセズ（ADI）のiCoupler®技術を使って絶縁された独立のハイサイド出力とローサイド出力を提供し、NチャンネルMOSFETのみでHブリッジ回路を構成できるようにします。NチャンネルMOSFETの使用にはいくつか利点があります。まず、NチャンネルMOSFETは一般にPチャンネルMOSFETに比べてオン抵抗が3分の1であり、最大電流は大きくなります。また、切替え速度が速いので、消費電力は小さくなります。さらに、立上り時間と立下がり時間は対称となります。

ADuM7234のピーク駆動電流が4 Aのため、パワーMOSFETのオン／オフの切替えが非常に速く行え、Hブリッジ段での消費電力を最小限に抑えることができます。この回路のHブリッジの最大駆動電流は85 Aとなりますが、これはMOSFETの最大許容電流による制限です。

ADuC7061 はARM7をベースにした低消費電力、高精度のアナログ・マイクロコントローラで、パルス幅変調（PWM）コントローラを内蔵しています。PWMコントローラの出力を設定することにより、適正なレベル変換とコンディショニングを行ったうえでHブリッジを駆動することができます。 

図1に示す回路は、+500Vまでの高い正の同相DC電圧が存在するシステムで、電流を誤差0.2%以下でモニタします。負荷電流は（回路に外付けの）シャント抵抗を通って流れます。シャント抵抗の値は、シャント電圧が最大負荷電流時に約500 mVになるように選びます。

AD8212は外付けPNPトランジスタと共に使用すると、500 V以上の高い正同相電圧が上に乗った小さい差動入力電圧を高精度に増幅します。

回路は4チャンネル・アイソレータADuM5402 によって直流絶縁されます。この絶縁は回路を保護するだけでなく後段の回路を高同相電圧から絶縁します。デジタル・アイソレータADuM5402は出力データを絶縁するだけでなく、絶縁された+3.3 V電源を回路に供給します。

AD7171からの測定結果はデジタル・コードとして単純な2線、SPI互換のシリアル・インターフェースを通して提供されます。

この部品の組み合わせにより少数の部品数、低価格、低消費電力で高精度、高電圧、正レールの電流検出回路が得られます。

FPGAや,CPU、 DSPなど、アナログ回路を各種組み合わせて使用する近年の複雑なシステムでは、一般的に多電圧レールを必要とします。電源システムは高信頼性、高安定性を高めるために、多電圧レールを出力するだけでなく、適切なシーケンス・コントロールと必要な保護回路を内蔵する必要があります。 

図1に示すモジュールは多電圧電源システムのリファレンス・ソリューションです。お客様のご要求に応じて回路を容易に変更して、使用頻度の高いシステムの電源電圧を出力させる事ができます。出力がフル負荷時、全体の効率が約78%になるように、回路はスイッチング・レギュレータとリニア・レギュレータを適切に組み合わせて使用しております。フル負荷時に供給される出力電力は約25 Wです。

図1に示す回路は、最大±270VのDC電圧源から双方向に流れる電流を1%未満の直線性誤差でモニタします。外部回路のシャント抵抗を通じて負荷電流が流れます。シャント抵抗は最大負荷電流のときにシャント電圧が約100mVになるように選択されています。

AD629アンプは小さな差動入力電圧の高精度な測定とバッファ（G = 1）を行い、最大270Vという大きな同相電圧を除去します。

デュアル・アンプのAD8622を使ってAD629の出力を100倍に増幅します。AD8475減衰アンプは、AD7170シグマ・デルタADCのアナログ入力電圧範囲を満たすように、信号の減衰（G = 0.4）とシングルエンドから差動への変換、および信号のレベル・シフトを行います。

ADuM5402クワッド・チャンネル・アイソレータによって電気的な絶縁が行われます。これは後段の回路を高い同相電圧から保護するためだけでなく、絶縁するためでもあります。出力データの絶縁に加えて、ADuM5402デジタル・アイソレータは絶縁された+5.0Vを回路に供給することもできます。

AD7170からの測定結果は、シンプルな2線SPI互換シリアル・インターフェースからデジタル・コードとして出力されます。

これらの部品の組合せにより、少ない部品点数、低コスト、低消費電力で、正と負の高電圧電源レールの高精度な電流検出ソリューションを実現します。

図1に示す回路は、機械的な基準点からの直線的な位置または直線的な変位を高精度に測定可能な、全機能内蔵型リニア可変差動トランス（LVDT）シグナル・コンディショニング回路です。アナログ領域の同期復調機能を使って位置情報を抽出し、外部ノイズに対する耐性を持たせます。24ビットのΣ-Δ A/Dコンバータ（ADC）で位置出力を高精度にデジタル化します。

LVDTでは、可動コアとコイル・アセンブリ間の電磁結合を利用しています。この非接触（つまり無摩擦）動作であることが、動作環境が過酷になる可能性があり長寿命と高信頼性を要する、航空宇宙、プロセス制御、ロボット装置、原子力、化学プラント、油圧、発電タービンなどのアプリケーションでLVDTが広く用いられている主な理由です。

LVDT励起信号を含む回路全体の消費電力はわずか10mWです。回路の励起周波数と出力データ・レートはSPIで設定できます。このシステムでは、設定可能な帯域幅がダイナミック・レンジとトレードオフの関係にあります。この回路は1kHz以上の帯域幅をサポートし、20Hzの帯域幅では100dBのダイナミック・レンジを有するため、高精度の工業用位置計測アプリケーションに最適です。

図1に示す回路は、無調整のリニア可変差動トランス（LVDT）シグナル・コンディショニング回路です。この回路は直線的な変位（位置）を高精度に測定することができます。

LVDTは、磁気コアが摩擦なしに動くことが可能であり、チューブ内部に接触することがないので、信頼性の高いセンサーです。このため、LVDTは、飛行制御帰還システム、サーボ機構の位置帰還、工作機械の自動計測など、長期的な信頼性が重要な多くの工業分野や科学分野の電気機械的なアプリケーションに適しています。

この回路は、サイン波発振器とパワー・アンプを内蔵してLVDTの1次側を駆動する励起信号を発生するAD698 LVDTシグナル・コンディショナを採用しています。また、AD698は2次側出力をDC電圧に変換します。AD8615レールtoレール・アンプはAD698の出力をバッファし、低消費電力の12ビット逐次比較A/Dコンバータ（ADC）を駆動します。このシステムは82dBのダイナミック・レンジと250Hzのシステム帯域幅を有しているので、高精度の工業用位置測定アプリケーションに最適です。

システムのシグナル・コンディショニング回路は消費電流が±15V電源から15mA、+5V電源から3mAとわずかです。

この回路ノートでは、ノイズ解析や部品選択に関する検討を含め、選択された帯域幅に対して図1の回路を最適化するのに用いるLVDTの基本動作原理およびデザイン・ステップを解説します。

図1に示す回路は、無調整のリニア可変差動トランス（LVDT）シグナル・コンディショニング回路です。この回路は直線的な変位（位置）を高精度に測定することができます。

LVDTは、磁気コアが摩擦なしに動くことが可能でチューブ内部に接触することがないので、信頼性の高いセンサーです。このため、LVDTは、飛行制御帰還システム、サーボ機構の位置帰還、工作機械の自動計測など、長期的な信頼性が重要な多くの工業分野や科学分野の電気機械的なアプリケーションに適しています。

この回路は、サイン波発振器とパワー・アンプを内蔵してLVDTの1次側を駆動する励起信号を発生するLVDTシグナル・コンディショナAD598を採用しています。また、AD598は2次側出力をDC電圧に変換します。レールtoレール・アンプAD8615はAD598の出力をバッファし、低消費電力の12ビット逐次比較A/Dコンバータ（ADC）を駆動します。このシステムは82dBのダイナミック・レンジと250Hzのシステム帯域幅を有しているので、高精度の工業用位置測定アプリケーションに最適です。

システムのシグナル・コンディショニング回路は消費電流が±15V電源から15mA、+5V電源から3mAとわずかなので、リモート・アプリケーションに最適です。この回路は最大300フィート離れた所からリモートLVDTを動作させることが可能で、出力は最大1000フィートを駆動できます。

この回路ノートでは、ノイズ解析や部品選択に関する検討を含め、選択された帯域幅に対して図1の回路を最適化するのに用いるLVDTの基本動作原理およびデザイン・ステップを解説します。

図1に示す回路は、全機能内蔵型の高性能レゾルバ/デジタル変換（RDC）回路であり、広い温度範囲において高い信頼性が要求される車載機器、航空電子機器、要求の厳しい工業用アプリケーションなどで角度の位置と速度を高精度に測定します。

この回路は、高性能と低消費電力の2つの動作モードを備えた先進のレゾルバ・ローター・ドライバ回路を搭載しています。高性能モードでは、システムは12V単電源で動作し、レゾルバに6.4Vrms（18Vp-p）を供給することができます。低消費電力モードでは、システムは6V単電源で動作し、レゾルバに100mA未満の消費電流で3.2Vrms（9.2Vp-p）を供給することができます。ドライバとレシーバの両方にアクティブ・フィルタを備えており、量子化ノイズの影響を最小限に抑えます。

RDCの最大トラッキング・レートは、10ビット・モード（分解能 = 21分角）で3125rps、16ビット・モード（分解能 = 19.8秒角）で156.25rpsです。