Vítejte, dnes je
pátek
18.
říjen
2024
Odborný časopis a portál zaměřený na vývoj a výrobu elektroniky 
Takřka zanedbatelné fyzické rozměry, které se budou společně s proudovým odběrem u nositelné elektroniky v ideálním případě blížit nule? Pro mnoho zařízení docela velký problém, nikoli však se součástkovou základnou od firmy onsemi.
Žádné zázraky popírající zákony fyziky sice nečekejte, nicméně ke kýženému cíli jsme nyní zase o krok blíže.
Pro hladinu cukru, ale i plyny
Dostal váš nově vyvíjený systém za úkol pracovat s elektrochemickými signály, kde musí zároveň změřit opravdu malé proudy – typicky v rozmezí od pouhých stovek pikoampér až po mikroampérové hladiny? A bude o jeho úspěchu, hned vedle proporcí nebo také výdrže baterie, dále rozhodovat i maximální možná přesnost? V tom případě by vaší pozornosti neměla uniknout novinka, kterou ve společnosti onsemi představili začátkem dubna. Pro zasvěcené je AFE s rozsáhlými možnostmi vlastní diagnostiky, včetně kalibrací a s označením CEM102 nezbytný vstupní blok, analogový „front – end“, zahrnující vše od vstupních zesilovačů se zpětnou vazbou a také D/A převodníky až po digitální komunikační rozhraní SPI na opačné straně, kdy v cestě budou samozřejmě stát i další prvky v čele s klíčovými analogově – číslicovými převodníky, vytvářející ucelené měřicí řešení se dvěma kanály a podporou od jedné až po čtyři elektrody (WE, RE a CE).
Oslava miniaturizace zde přitom v pouzdrech typu Wafer Level CSP (WLCSP) s 25 vývody měří úctyhodných 1,848 mm x 1,884 mm, kde výrobce doslova počítá s každou setinou milimetru. Stranou zájmu ovšem nezůstane ani napájecí napětí, které s ohledem na různá provedení baterií uvažuje buď rozsah 1,3 až 1,65 V nebo také 2,375 až 3,6 V. V praxi proto využijeme jak 1,5V články na bázi oxidu stříbra, tak i např. klasické mincové zdroje s výstupními třemi volty. Pro ilustraci neobyčejně nízké proudové spotřeby výrobce při „zablokování“ slibuje pouhých 50 nA, které se u senzoru v konfiguraci se dvěma elektrodami pod napětím dále zvyšují na 2 μA, resp. 3,5 μA, zde již ale za předpokladu souvislého aktivního měření s 18bitovým ADC. Baterie s kapacitou 3 mAh by proto mohla zajistit provoz po dobu 14 dnů, zatímco s většími články nebude problém vydržet ani v řádu několika let. Systém se vyznačuje schopností monitorovat výstupy A/D převodníků s cílem zjistit překročení nastavitelných prahových úrovní, takže lze u čidel zaznamenat nejen odlišné podmínky, ale zároveň probouzet i host procesor, který však není z titulu dlouhodobě autonomního měření zbytečně zatěžován. Napětí pro elektrody, referenční i pracovní, je možné samostatně definovat s přispěním trojice D/A převodníků, a to v rozsahu od 0,4 do 1,9 V, příp. se dále uplatní vestavěné spínače, které vše vztáhnou k VSSA.
V číslicové rovině se na pozici navazujícího stupně rovnou nabízí MCU RSL15 od stejného výrobce s jádrem Arm® Cortex®−M33, taktovaným na 48 MHz a podporou bezdrátového rozhraní Bluetooth® 5.2, který má opět co říci nejen k velikosti proudového odběru, ale třeba i zabezpečení.
Odkazy:
