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所部署電池供電型無線傳感器并連接互聯(lián)網(wǎng)。 有時，傳感器技術(shù)會制約任何降低功耗方法，但對于其余節(jié)點來說接口是至關(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)、太陽能逆變器等許多應(yīng)用中非常有用，可作為線性信號電隔離器、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 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。

　　Silicon Labs 采用專有 CMOS 隔離技術(shù)選擇 2.5 kV 或 5 kV 隔離等級，實現(xiàn)與 SAR ADC 的集成，同時，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。

　　越來越多的做法是將 ADC 集成到傳感器內(nèi)部。 ADT7410 來自 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。