Els circuits d'instruments de registre-mentre-perforen (LWD) solen incloure diversos mòduls funcionals, com ara el condicionament del senyal, la conversió d'analògic-a-digital, el processament de dades, la comunicació i el control. Adoptantprocessadors ARM{0}}d'alta temperaturacom el ZT6206H permet integrar part de la part frontal analògica, tot el processament de dades i la majoria de funcions de control lògic en un sol xip. Això redueix la petjada de PCB, redueix el risc de fallades d'interconnexió a altes temperatures i simplifica la gestió del material. Els dissenyadors s'han de centrar a avaluar l'aplicabilitat dels següents perifèrics.
Analògic-a-Convertidor digital (ADC)
El ZT6206H integra tres ADC de 12-bits, la resolució dels quals es pot millorar a 16 bits mitjançant el sobremostreig de maquinari a costa d'una taxa de mostreig efectiva reduïda. Per a l'espectroscòpia gamma de fons o els senyals de resistivitat (normalment amb una amplada de banda inferior a 10 kHz), el sobremostreig millora efectivament la relació senyal-a-soroll i evita l'ús d'ADC externs d'alta-precisió, el rendiment dels quals és difícil de garantir a 200 graus . Cal tenir en compte que la font de tensió de referència ADC deriva significativament a altes temperatures; per tant, es recomana una referència externa de tensió d'alta temperatura (per exemple, la sèrie LM4040-HT) o una mesura raciomètrica.
Digital-a-Convertidor analògic (DAC) i amplificadors operacionals
Es poden utilitzar dos DAC de 12-bits per generar tensions de polarització o controlar amplificadors de guany variable-de fons. Es poden configurar dos amplificadors operacionals integrats (PGA) com a amplificadors no-invertidors, inversors o diferencials per processar directament els senyals febles dels sensors. Per exemple, el PGA pot amplificar els senyals de termoparell o de resistència de platí abans de ser alimentats a l'ADC, eliminant la necessitat d'amplificadors d'instrumentació externs. A 200 graus, la tensió de compensació i la deriva de temperatura del PGA augmenten; els dissenyadors haurien d'implementar el calibratge periòdic al programari (per exemple, injectant referències zero i a escala real cada 10 segons).
Interfícies de comunicació
Tres interfícies SPI i sis interfícies USART continuen disponibles a 200 graus, mentre que tres interfícies I²C i una interfície CAN estan restringides al funcionament per sota dels 175 graus. Aquesta restricció afecta significativament l'arquitectura del sistema: si el bus de fons utilitza el protocol CAN, la temperatura del xip s'ha de mantenir per sota dels 175 graus; en cas contrari, s'ha d'adoptar un esquema de pont USART-a-CAN. Com a interfície sèrie síncrona-de més alta velocitat, SPI es pot utilitzar per connectar memòries externes d'alta-temperatura (p. ex., MRAM) o ADC-d'alta velocitat. USART pot comunicar-se amb mòduls de telemetria de fons, xips de gestió d'energia o altres coprocessadors. Es recomana afegir comprovacions CRC o comptadors de trames a totes les interfícies de comunicació, ja que les vores del senyal es ralenteixen i les taxes d'error de bits augmenten a altes temperatures.
DMA i temporitzadors
Catorze canals DMA redueixen molt la sobrecàrrega d'interrupció de la CPU, permetent la transferència directa de dades ADC multicanal -a SRAM a una freqüència principal de 80 MHz. Setze temporitzadors admeten funcions bàsiques de temporització, sortida PWM i captura d'entrada, que es poden utilitzar per generar polsos d'excitació acústica de fons o mesurar l'amplada del senyal de pols.
Alimentació i consum d'energia
El ZT6206H funciona d'1,71 V a 3,6 V; Es recomana 3,3 V per reduir el corrent al mateix nivell de potència. El consum d'energia és d'aproximadament 80 mW a 175 graus a tota velocitat (80 MHz × 100 μA/MHz × 3,3 V) i al voltant de 5,3 mW a 200 graus amb la freqüència reduïda a 16 MHz. El baix consum d'energia ajuda a controlar l'-escalfament automàtic i evita la fugida tèrmica. Els dissenyadors han de calcular la temperatura real de la unió combinant l'autoescalfament-de xip amb la temperatura ambient per assegurar-se que no superi els 200 graus .
Qingdao ZITN posseeix una cadena tecnològica completa, des del disseny de xips fins a la verificació del sistema en l'àmbit dels circuits integrats d'{0}}alta temperatura. El seu ZT6206H ha substituït solucions discretes de circuits d'alta-temperatura en diversos projectes de registre de-pous profunds. Per als dissenyadors de sistemes, l'alt nivell d'integració d'aquest xip permet reduir circuits composts originalment per desenes d'amplificadors operacionals d'alta-temperatura-, comparadors i portes lògiques a un sol xip més un petit nombre de dispositius perifèrics. Això no només millora el temps mitjà entre fallades (MTBF), sinó que també simplifica l'encaminament de PCB d'alta-temperatura. Es recomana aclarir quins perifèrics han de funcionar a 200 graus durant la fase de disseny esquemàtic i assignar estrictament les funcions d'acord amb la taula de reducció de la temperatura del full de dades per evitar interrupcions de comunicació de fons causades per un ús inadequat de perifèrics restringits.
Si voleu obtenir més informació, poseu-vos en contacte amb nosaltres per correu electrònic:marketing@qdzitn.com!