ZGAD250D12|1颗芯片解决光纤测温空间分辨率和测距难题！

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一、应用简介

光纤测温技术是一种基于光纤传感原理的温度监测方法，利用光信号作为信息载体，通过分析光纤中的散射光或反射光特性来实现温度测量。该技术具有抗电磁干扰、耐腐蚀、长距离监测、高灵敏度等优势，广泛应用于电力、能源、交通、数据中心等领域。

图1：分布式光纤测温系统组成结构图

 

二、重点谈一下分布式光纤测温：

原理：

基于拉曼散射（Raman Scattering），通过检测反斯托克斯光（Anti-Stokes）和斯托克斯光（Stokes）的光强比来解调温度。

特点：

1、光纤既是传感器也是传输介质，可实现长距离（10-30km）连续测温。

2、用累加平均法作消噪处理，提高信噪比。

3、采用OTDR（光时域反射）技术定位温度异常点。

 

三、系统设计考虑因素：

1、高采样率：

若想达到0.4米空间分辨率，ADC采样率需≥250Msps，高采样率保障时间精度，从而实现光纤逐点温度监测。

2、合理的位数：

位数影响最终获得的温度和测量精度，高位数的话测量更精确，误差更小，设备更灵敏；但同时也会带来处理数据量的增加，成本的提高。Zynalog徴格半导体信号链方案采用12位的ADC，能覆盖绝大多数客户的需求，同时我们也有14位的ADC（ZGAD250D14），可兼容替换，满足更高精度要求的应用。

 

四、相关信号链：

图2：系统框图

ZGAD250D12参数详解:

·双通道12位的模数转换器（ADC）系列

·采样率10Msps 至250Msps

·1.8V 单电压供电

·输出: DDR LVDS

·输入范围：1.5Vpp

·信噪比（SNR）：68dB

·无杂散动态范围（SFDR）：85dB

·信道隔离度：90dB

·全功率带宽：1500MHz

·全速率运行功耗：620mW

·可选时钟占空比稳定器

·节能的低功耗模式和休眠模式

·可配置的SPI 串行口（支持1.8V 到3.3V）

·封装：QFN64

·工作温度：-40°C 至85°C
 

图3：基本功能框架

41MHz输入信号频率时AD性能

 

五、相关产品介绍

ZYNALOG差分驱动器ZGA25XX参数

	ZGA2501	ZGA2521	ZGA2511
供电电压 (V)	4.7 – 5.25	4.7 – 5.25	2.7 - 5.5
3dB带宽 (MHz)	2570	2570	500
压摆率 （V/μs)	7800	7800	1100
静态电流 (mA)	52	52	24
总谐波失真 (HD2/HD3)	-87.2dB/-94.9dB	-87.2dB/-94.9dB	-99dB/-111dB
电压噪声 (nV/√Hz)@1MHz	1.116	1.116	5
输入偏置电流 (μA)	56	56	8
温度范围 (℃)	-40℃to+125℃	-40℃to+125℃	-40℃to+125℃
封装	UQFN-14	UQFN-16	SOIC8
兼容芯片	LMH6554	THS4508 THS4509 THS4511 THS4513 THS4520	AD8138 AD8139 AD8132 AD8131 THS4551 THS4521

ZYNALOG电压基准ZGR系列参数

	ZGR12XX	ZGR11XX	ZGR10XX
温漂 (ppm/℃)	5	15	30
输出电压 (V)	1.25 1.8 2.048 2.5 3.0 3.3 4.096	1.25 1.8 2.048 2.5 3.0 3.3 4.096	1.25 1.8 2.048 2.5 3.0 3.3 4.096
供电电压 (Vmax)	5.5V	5.5V	5.5V
精度 (max)	±0.1%	±0.1%	±0.2%
温度范围 (℃)	-40℃ ～125℃	-40℃ ～125℃	-40℃ ～125℃
封装	SOP-8	SOT23-3 SOT23-5 SOT23-6	SOT23-3 SOT23-5 SOT23-6
兼容芯片	REF50XX ADR42X ADR43X ADR44X ADR45XX	REF31XX	REF30XX REF33XX

六、ZYNALOG优势

1、品质可靠：每颗芯片均采用全正向设计，从架构定义到物理实现全程自主可控，确保产品的稳定性。

2、出色性价比：保证芯片性能同时，对比国际大厂同类产品，价格更具优势。

3、稳定交付：交付周期准时可靠，保证每一位客户供应链的安全稳定。

4、技术支持：专业顶尖的设计团队提供全周期高效的客户支持。