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AD5941BCPZ 发布时间 时间:2025/11/4 15:23:32 查看 阅读:16

AD5941BCPZ是一款由Analog Devices, Inc.(亚德诺半导体)推出的高精度模拟前端(AFE),专为电化学测量应用而设计,特别是在生物传感器、气体检测、pH传感以及阻抗谱分析等领域表现卓越。该器件集成了恒电位放大器、超低噪声和低失调的ADC、可编程激励电流源、波形发生器以及精密基准电压源等关键功能模块,使其能够实现完整的单芯片电化学测量解决方案。AD5941BCPZ支持高达16位的有效分辨率,在低频范围内具备出色的噪声性能,适用于需要长时间稳定性和高灵敏度的便携式和电池供电设备。其高度集成的设计减少了外部元件数量,降低了系统复杂性和PCB尺寸,同时提高了整体可靠性。该芯片采用32引脚LFCSP封装(CP-32-17),工作温度范围为-40°C至+85°C,符合工业级应用标准。通过SPI接口与主控制器通信,便于配置和数据读取。

参数

型号:AD5941BCPZ
  制造商:Analog Devices
  封装/外壳:32-LFCSP(4mm x 4mm)
  工作电压:2.2V 至 3.6V
  典型供电电压:3.0V
  功耗:低功耗模式下小于150μA,运行模式下约750μA
  ADC分辨率:16位
  ADC类型:Σ-Δ型
  采样率:最高可达400kSPS(可通过数字滤波器配置)
  激励输出电压范围:±1.35V(相对于共模电压)
  可编程激励电流源:±200μA 范围,1nA分辨率
  恒电位放大器输入偏置电流:典型值1pA
  内部参考电压:1.82V ± 0.5%
  集成振荡器:32kHz 低功耗RC振荡器
  接口类型:SPI(三线或四线制)
  温度工作范围:-40°C 至 +85°C
  非易失性存储器:无
  集成DAC:12位电压输出DAC
  集成波形发生器:支持正弦、三角、任意波形生成
  阻抗测量带宽:DC 至 200Hz(典型)

特性

AD5941BCPZ具备多项先进特性,使其成为电化学阻抗谱(EIS)和伏安法测量的理想选择。首先,其内置的高精度Σ-Δ ADC具有极低的噪声密度(典型值为25nV/√Hz),确保在微弱信号检测中仍能保持优异的信噪比,这对于pH传感器或葡萄糖检测等低电流输出的应用至关重要。其次,片上集成的可编程恒电位仪能够精确控制工作电极的电压,维持三电极系统的稳定性,并有效抑制共模干扰。此外,该芯片配备了一个灵活的波形发生器子系统,可以生成复杂的激励信号,如多频正弦叠加,用于快速EIS测量,显著缩短测试时间。
  另一个关键特性是其超低功耗设计,特别适合电池驱动的便携式医疗设备或现场环境监测仪器。芯片支持多种电源管理模式,包括深度睡眠模式(仅消耗几微安电流)和按需唤醒机制,结合自主运行的序列控制器,可在无需MCU干预的情况下完成一整套测量流程,从而大幅降低系统功耗。同时,AD5941BCPZ集成了一个12位电压输出DAC,可用于设置参比电极电压或偏置点调节,增强了系统的灵活性。
  该器件还具备高集成度的数字信号处理能力,包含可配置的数字滤波器、FFT引擎和结果缓冲区,能够在片内完成部分数据分析,减轻主机处理器负担。SPI接口支持高速数据传输和寄存器访问,允许用户精细调节增益、滤波器截止频率、激励幅度等参数。所有模拟模块均经过激光修调,保证了通道间的一致性和长期稳定性。最后,其小型化的32引脚LFCSP封装使得它非常适合空间受限的应用场景,同时保持良好的热性能和电气隔离性。

应用

AD5941BCPZ广泛应用于需要高精度电化学测量的各种领域。在医疗健康方面,它被用于连续血糖监测系统(CGM)、乳酸检测仪、尿酸检测设备以及手持式电解质分析仪,凭借其对皮安级电流的精确捕捉能力,能够实现对人体体液中微量生化物质的定量分析。在环境监测领域,该芯片可用于智能气体传感器模块,例如CO、NO?、SO?等有毒气体的电化学检测,配合专用传感电极实现ppm级浓度识别。
  工业过程控制中,AD5941BCPZ常用于在线pH计、溶解氧探头和腐蚀监测系统,利用其稳定的恒电位控制和阻抗谱分析功能,实时评估液体介质的化学性质和管道材料的老化状态。科研仪器方面,该器件适用于便携式电化学工作站,支持循环伏安法(CV)、计时安培法(CA)、电化学阻抗谱(EIS)等多种实验方法,满足实验室和现场测试需求。
  此外,随着物联网和边缘计算的发展,AD5941BCPZ也被集成到无线传感节点中,用于远程水质监控、土壤养分检测和食品安全快速筛查系统。由于其低功耗特性和高度集成架构,开发者可以构建紧凑、长续航的智能传感终端,将原始数据预处理后通过蓝牙或LoRa等方式上传至云端进行进一步分析。总之,任何涉及微弱电流测量、电极界面特性分析或化学物质浓度检测的应用,都是AD5941BCPZ发挥优势的舞台。

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AD5941BCPZ参数

  • 现有数量1,411现货
  • 价格1 : ¥95.56000托盘
  • 系列-
  • 包装托盘
  • 产品状态在售
  • 位数16
  • 通道数1
  • 功率 (W)-
  • 电压 - 供电,模拟2.8V ~ 3.6V
  • 电压 - 供电,数字2.8V ~ 3.6V
  • 安装类型-
  • 封装/外壳-
  • 供应商器件封装-