时间:2025/12/26 20:55:44
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87HF40 是一款由 Texas Instruments(德州仪器)推出的高性能、高精度的模拟前端(Analog Front-End, AFE)芯片,专为工业自动化、过程控制和传感器信号调理应用而设计。该器件集成了多通道、低噪声、低漂移的可编程增益放大器(PGA)、24位Σ-Δ型模数转换器(ADC)以及片上温度传感器和基准电压源,适用于对精度和稳定性要求极高的测量系统。87HF40 支持多种输入配置,包括差分输入和单端输入,并具备良好的抗干扰能力,能够在恶劣的工业环境中稳定运行。其内置的数字滤波器和可配置的数据输出速率使其能够适应不同的测量需求,例如压力、温度、流量和称重等传感器信号的采集与处理。该芯片采用紧凑型封装,便于在空间受限的应用中部署,并通过 SPI 或 I2C 接口与主控制器通信,简化了系统设计。
型号:87HF40
制造商:Texas Instruments
通道数:4路差分或7路单端
ADC分辨率:24位
ADC类型:Σ-Δ型
采样率:10 Hz 至 4.8 kSPS 可配置
输入电压范围:±2.5V(取决于增益设置)
可编程增益放大器(PGA)增益:1至128倍可调
非线性误差(INL):<±2 ppm FSR
偏移误差:±1 μV(典型值)
偏移漂移:±0.03 μV/°C
增益误差:±0.005% FSR
增益漂移:±1 ppm/°C
共模抑制比(CMRR):>120 dB
电源电压:2.7 V 至 5.5 V
工作温度范围:-40°C 至 +125°C
接口类型:SPI、I2C(可选)
封装形式:TSSOP-20
87HF40 的核心优势在于其卓越的精度与长期稳定性,特别适合用于高分辨率数据采集系统。其内置的 24 位 Σ-Δ ADC 采用先进的噪声整形技术,有效降低了量化噪声对测量结果的影响,同时支持多种数字滤波模式,包括 sinc 滤波器和低延迟滤波器,用户可根据实际应用需求选择最优的滤波配置以平衡噪声性能与响应速度。该芯片的可编程增益放大器(PGA)具有极低的输入偏置电流和高输入阻抗,能够直接连接高输出阻抗的传感器(如热电偶、RTD 和桥式传感器),无需额外的信号调理电路,从而简化了整体系统设计并提高了可靠性。
器件内部集成的精密基准电压源具备出色的温度稳定性和长期漂移特性,确保在整个工作温度范围内保持高测量精度。此外,87HF40 配备了片上温度传感器,可用于监测芯片自身或周围环境的温度变化,实现温度补偿功能,进一步提升系统的测量准确性。所有关键参数均可通过串行接口进行配置,支持灵活的系统校准和动态调整。该芯片还具备多种低功耗操作模式,在待机状态下可显著降低功耗,适用于电池供电或节能型工业设备。
在电磁兼容性方面,87HF40 设计有强大的抗干扰能力,具备高共模抑制比和电源抑制比,能够在存在强电磁干扰的工业现场稳定运行。其输入引脚具备过压保护功能,可承受一定程度的瞬态电压冲击,增强了系统的鲁棒性。整个芯片的设计遵循工业级可靠性标准,经过严格的测试验证,保证在极端温度、湿度和振动条件下仍能正常工作。这些综合特性使 87HF40 成为高端工业测量、精密仪器仪表和自动化控制系统中的理想选择。
87HF40 广泛应用于需要高精度模拟信号采集的工业与科学领域。典型应用场景包括工业过程控制系统中的压力、液位、流量和温度变送器,其中该芯片可直接连接各类传感器并实现毫伏级微弱信号的精确放大与数字化转换。在称重系统中,87HF40 能够与称重传感器(load cell)配合使用,提供高达 24 位的有效分辨率,满足商业和工业衡器对精度的要求。此外,该芯片也适用于医疗设备中的生物电信号采集模块,如便携式监护仪和体外诊断设备,因其低噪声和高线性度可保障生理信号的真实还原。
在自动化测试设备(ATE)和数据采集系统(DAQ)中,87HF40 可作为多通道高精度 ADC 模块的核心元件,支持同步或多路轮流采样,提升测试效率与测量一致性。它还可用于能源管理系统中的电能质量监测单元,采集电压和电流互感器输出的小信号,进行谐波分析和功率计算。在环境监测站中,87HF40 可用于采集空气质量传感器、温湿度传感器等输出的模拟信号,实现长时间稳定运行的数据记录。得益于其宽温工作范围和高抗干扰能力,该芯片同样适用于户外或严苛工业环境下的远程监控终端。无论是固定安装还是移动式设备,87HF40 均能提供可靠且精准的信号链解决方案。
ADS1248
AD7190
LTC2450