从核心器件层面减少故障概率
一个常见的差错来源是外部接口中的数据传输：如果任何一位在传输中被破坏，数据便可能被接收器误解，并且可能产生不利状况。因此数据链上的每一个器件都很重要，若制造商宣称某个器件针对功能安全系统而设计，其应能够提供FIT以及更为重要的故障模式、影响和诊断分析。此数据用于分析特定应用中的IC，计算系统的诊断覆盖率(DC)、安全失效系数(SFF)和危险故障率。 相对而言，其中常用的Σ-Δ ADC的功能安全尤其关键。
对Σ-Δ ADC的一般分析揭示出了此类器件的内部复杂性所引起的多种错误来源，包括：基准电压断开连接/受损;输入/输出缓冲器/PGA受损;ADC内核受损/饱和内部稳压器电源不正确，以及外部电源不正确。此外，只有某些问题会在器件模块中产生故障，但存在其他不像上面所列那么明显的故障原因：内部键合线受损;键合线与邻近引脚短路;漏电流增加;等。例如，若VREF漏电流增加以致在内部基准电压上产生压降，器件能否检测到这一情形?为检查此类故障，ADC应能选择不同的基准电压进行转换，并将VREF用作转换输入。ADI公司的现代化Σ-Δ ADC，比如 AD7770， AD7768， 或 AD7764， 通过多个诊断检测器来提高容错保护，并检测数字模块和模拟模块中的功能错误。下面以AD7770为例分析其关键特性。
简化功能安全设计，ADI打造精密设计典范
对此，全球领先的高性能模拟技术解决方案提供商ADI公司推出了一系列现代化Σ-Δ ADC，实现了许多内部错误检测器，不仅能够检测数字模块和模拟模块中的功能错误，还简化了功能安全系统的设计，使整体复杂度低于其他解决方案。其中AD7770更是精密Σ-Δ ADC设计的典范，包含以下特性：
· 用于熔丝位、寄存器和接口的CRC校验器
· 过压/欠压检测器
· 基准电压和LDO电压检测器
· 用于PGA增益测试的内部固定电压
· 外部时钟检测器
· 多个基准电压源
AD7770是一款8通道同步采样ADC，片内集成8个完整的Σ-Δ型ADC。能够提供低输入电流，允许直接连接传感器。每个输入通道都有一个增益为1、2、4和8的可编程增益级，可将低幅度传感器输出映射到满量程ADC输入范围，从而使信号链的动态范围最大。AD7770接受1 V至3.6 V的VREF电压。模拟输入接受单极性(0 V至VREF)或真双极性(±VREF/2)模拟输入信号，模拟电源电压分别为3.3 V或±1.65 V (PGAGAIN = 1)。模拟输入可接受真差分、伪差分或单端信号以匹配不同的传感器输出配置。