如何為物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建低功耗傳感器接口

　　功耗是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵因素。 采用功耗極低的架構(gòu)，才能在家庭、工廠車間或辦公室等許多不同的場(chǎng)所部署電池供電型無(wú)線傳感器并連接互聯(lián)網(wǎng)。 有時(shí)，傳感器技術(shù)會(huì)制約任何降低功耗方法，但對(duì)于其余節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō)接口是至關(guān)重要的。

　　微加工感應(yīng)元件等新型技術(shù)有助于減低功耗，而匹配 ADC 的性能或者將其與傳感器集成在一起則有助于減少損耗。 選擇 ADC – 通常為三角積分逐次逼近型 – 也有助于降低功耗。

　　例如，Silicon Labs 的 Si8900/1/2 系列隔離式監(jiān)控 ADC 就屬于此類器件。該系列在包括輸電系統(tǒng)、太陽(yáng)能逆變器等許多應(yīng)用中非常有用，可作為線性信號(hào)電隔離器、電平轉(zhuǎn)換器和/或接地環(huán)路消除器。 這些器件在單一封裝中集成了一個(gè) 10 位 SAR ADC 子系統(tǒng)、監(jiān)控狀態(tài)機(jī)和隔離式 UART（限 Si8900）、I2C/SMbus 端口（限 Si8901）或 SPI 端口（限 Si8902）。

　　圖 14：Si8900 采用專有 CMOS 工藝，將電隔離器和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器組合在一起，形成低功耗傳感器節(jié)點(diǎn)。

　　Silicon Labs 采用專有 CMOS 隔離技術(shù)選擇 2.5 kV 或 5 kV 隔離等級(jí)，實(shí)現(xiàn)與 SAR ADC 的集成，同時(shí)，還具有典型的 45 kV/μs 抗共模瞬態(tài)能力，以確保在多噪聲、高電壓環(huán)境中擁有穩(wěn)定的性能。

　　越來(lái)越多的做法是將 ADC 集成到傳感器內(nèi)部。 ADT7410 來(lái)自 Analog Devices，是一款采用 SOIC 窄封裝的高精度數(shù)字式溫度傳感器，并集成了三角積分轉(zhuǎn)換器，以提供數(shù)字輸出。