时间：2025/11/4 20:31:56
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AD5940BCBZ-RL7是一款由Analog Devices推出的高精度模拟前端（AFE），专为电化学测量和生物传感应用设计。该器件集成了多种功能，能够支持伏安法、阻抗分析以及恒电位仪操作等多种电化学技术。AD5940BCBZ-RL7采用小型化封装，适用于便携式设备和可穿戴健康监测系统。其高度集成的设计减少了外部元件数量，简化了电路板布局，并提高了系统的整体可靠性。该芯片具备低功耗特性，适合电池供电的应用场景，在长时间运行中保持稳定性能。它广泛应用于葡萄糖监测、乳酸检测、心率监测及其他生命体征追踪设备中。通过SPI接口与主控制器通信，用户可以灵活配置工作模式、采样速率和增益设置，以适应不同的传感器需求。此外，AD5940BCBZ-RL7内置16位ADC和12位DAC，提供高分辨率信号采集能力，确保测量结果的准确性。内部还包含一个可编程波形发生器，可用于生成激励信号，驱动电化学传感器进行精确反应。整体而言，这款芯片是现代精密电化学检测系统的核心组件之一，满足医疗级精度要求的同时兼顾成本效益和集成度。
型号：AD5940BCBZ-RL7
制造商：Analog Devices
封装类型：WLCSP
引脚数：30
电源电压范围：1.8V 至 3.6V
工作温度范围：-40°C 至 +85°C
ADC分辨率：16位
DAC分辨率：12位
最大采样率：16kSPS
激励频率范围：直流至200Hz
集成振荡器：32kHz
通信接口：SPI
功耗（典型值）：约250μA（待机模式下更低）
输入带宽：0.1Hz 至 200Hz
共模抑制比（CMRR）：>80dB
噪声水平：低于10nA RMS（电流输入通道）
可编程输出电压范围：±1.35V 相对于基准电压
内部参考电压：1.82V 或 2.5V 可选
AD5940BCBZ-RL7具备多项先进特性，使其在电化学传感领域表现出色。首先，其高度集成的架构包含了完整的信号链解决方案，包括低噪声放大器、可编程增益放大器（PGA）、16位逐次逼近寄存器型ADC、12位电压和电流输出DAC，以及片上激励波形发生器。这些模块协同工作，能够实现从微弱生物电信号到数字输出的完整转换过程。其次，该芯片支持多种电化学测量技术，如循环伏安法（CV）、计时安培法（CA）、电化学阻抗谱（EIS）等，适用于不同类型的传感器接口需求。其内置的双通道电流输入结构允许同时监测两个独立的传感器信号，提升了多参数检测的能力。
另一个关键特性是其超低功耗设计。AD5940BCBZ-RL7在主动测量模式下的电流消耗仅为几百微安，在待机或休眠状态下更是降至几微安级别，这使得它非常适合用于依赖电池供电的可穿戴设备或远程监控系统。此外，芯片内部集成了一个低功耗RTC和定时控制逻辑，可按预设时间自动唤醒并执行测量任务，进一步优化能耗表现。
AD5940BCBZ-RL7还具有出色的线性度和稳定性。其内部参考电压源经过激光修调，保证在整个温度范围内保持高精度。PGA提供高达20V/V的增益设置，配合可编程滤波器，能有效抑制高频干扰和工频噪声，提高信噪比。SPI接口支持三线或四线模式，兼容多种主控MCU，且通信速率可达数十MHz，确保数据传输高效可靠。最后，该器件通过IIO Linux驱动支持开源生态，便于开发者快速构建原型系统并进行算法验证，加速产品上市进程。
AD5940BCBZ-RL7主要应用于需要高精度电化学检测的场合。最典型的应用是在连续血糖监测（CGM）系统中，作为核心模拟前端负责采集葡萄糖氧化反应产生的微弱电流信号，并将其转换为数字值供微处理器处理。由于人体代谢过程中产生的电化学信号极其微弱（通常在纳安级别），因此对AFE的灵敏度和噪声性能要求极高，而AD5940BCBZ-RL7正好满足这一需求。除了血糖监测外，它还可用于乳酸、尿酸、胆固醇等其他生化指标的无创或微创检测设备中。
在环境监测领域，该芯片可用于气体传感器接口，例如检测一氧化碳、二氧化氮或挥发性有机化合物（VOCs）的电化学传感器。这类传感器依赖于特定气体在电极表面发生氧化还原反应所产生的电流变化，AD5940BCBZ-RL7能够精准捕捉这种变化并实现定量分析。
此外，AD5940BCBZ-RL7也适用于科研仪器中的小型化电化学工作站，支持实验室级别的阻抗测量和伏安特性分析。在工业过程控制中，它可以集成到pH值、溶解氧或离子浓度检测仪表中，提升测量精度和系统集成度。随着可穿戴技术的发展，越来越多的智能手表和健康贴片开始采用此类AFE芯片来实现生理信号的长期跟踪，如汗液电解质分析、皮肤阻抗监测等，为个性化健康管理提供数据支持。
AD5941BCPZ-RL7
ADuCM355
