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AD71056ARZ 发布时间 时间:2025/11/5 17:32:02 查看 阅读:19

AD71056ARZ是Analog Devices(亚德诺半导体)公司生产的一款高精度、低功耗、多通道Σ-Δ型模数转换器(ADC),广泛应用于工业测量、过程控制、传感器信号调理和便携式仪器等对精度要求较高的场合。该器件集成了可编程增益放大器(PGA)、低噪声参考源以及数字滤波功能,能够实现对微弱模拟信号的精确采集与转换。AD71056ARZ采用24位分辨率设计,具备出色的动态范围和线性度,适合处理来自热电偶、RTD(电阻温度检测器)、称重传感器等低电平输出传感器的信号。该芯片支持多种输出数据速率设置,用户可根据实际应用需求在速度与精度之间进行权衡。其内置的校准功能可有效消除系统中的偏移和增益误差,进一步提升测量准确性。AD71056ARZ工作电压范围宽,典型供电为2.7V至5.25V,适用于单电源或双电源供电系统。该器件采用标准SPI兼容串行接口,便于与微控制器、DSP或其他数字处理器连接,并支持多设备级联。封装形式为16引脚SOIC(Small Outline Integrated Circuit),即‘ARZ’后缀所代表的工业标准封装,具有良好的热稳定性和抗干扰能力,适合在复杂电磁环境中长期稳定运行。此外,AD71056ARZ提供多种省电模式,包括待机模式和完全断电模式,有助于降低整体系统功耗,在电池供电设备中表现优异。

参数

类型:Σ-Δ ADC
  架构:24位分辨率
  通道数:多通道(具体配置可通过寄存器设定)
  采样率:可编程,典型范围为 9.5 Hz 至 4.8 kHz
  输入类型:差分/伪差分
  PGA增益:1 至 128 可编程
  非线性误差(INL):< ±2 ppm FSR
  噪声峰值到峰值:典型值低于 0.8 μV p-p(在低速模式下)
  工作电压:2.7 V 至 5.25 V
  接口类型:SPI 兼容串行接口
  参考电压输入:外部或内部基准可选
  工作温度范围:-40°C 至 +105°C
  封装类型:16引脚 SOIC (ARZ)
  功耗:典型值约 400 μA(正常工作模式),待机模式下可低至数微安

特性

AD71056ARZ的核心技术基于Σ-Δ调制原理,这种架构通过过采样和噪声整形技术显著提升了信噪比(SNR),从而实现了高达24位的有效分辨率。其内部集成的可编程增益放大器(PGA)允许对微伏级别的输入信号进行放大,确保小信号也能被准确捕捉。例如,在使用RTD测温时,传感器输出通常仅为几毫伏每度,借助PGA增益设置,AD71056ARZ可以将这些微弱变化转化为可分辨的数字输出。该芯片的数字滤波器支持多种滤波模式,包括sinc3和sinc4滤波器,并可配置不同的陷波频率(如50Hz/60Hz抑制),这对于消除工频干扰至关重要,尤其是在工业现场存在大量交流电源噪声的情况下。滤波器的灵活性使得用户可以在不同应用场景中优化响应时间和抗噪性能。
  为了保证长期测量的一致性和可靠性,AD71056ARZ内置了系统级自校准和背景校准功能。自校准机制可在启动时自动修正内部PGA和ADC核心的偏移误差及增益误差,而背景校准则能在连续采集过程中动态补偿漂移,特别适用于环境温度波动较大的应用。此外,该器件支持多通道切换,最多可配置多个差分输入通道,允许单颗芯片同时监控多个传感器信号,减少了系统所需元件数量和PCB空间占用。所有通道均可独立配置增益、滤波参数和采样速率,增强了系统的灵活性。
  在通信接口方面,AD71056ARZ采用标准SPI协议,支持主从模式操作,数据传输速率可达数Mbps,满足实时性要求不高的精密测量场景。它还具备CRC校验和状态寄存器功能,提高了数据传输的可靠性和系统诊断能力。当多个AD71056ARZ级联使用时,可以通过菊花链方式共享同一SPI总线,简化布线并节省MCU GPIO资源。由于其低功耗特性,该芯片非常适合用于便携式医疗设备、无线传感器节点以及远程数据采集终端等依赖电池供电的应用场景。

应用

AD71056ARZ因其高精度、低噪声和多通道特性,被广泛应用于需要高分辨率模拟信号采集的工业与科学测量领域。在工业自动化中,常用于PLC(可编程逻辑控制器)模块中的模拟输入板卡,用于采集压力、流量、液位、温度等传感器信号。对于温度测量应用,尤其是采用热电偶或铂电阻(如PT100/PT1000)的系统,AD71056ARZ能够直接对接传感器输出,利用其内置PGA放大微弱电压信号,并通过数字滤波有效抑制50Hz/60Hz工频干扰,实现冷端补偿和高精度测温。在称重系统和电子天平设计中,该芯片可用于桥式传感器(load cell)信号的数字化处理,凭借其极低的噪声水平和高线性度,能够分辨毫克级别的重量变化。
  在医疗设备领域,AD71056ARZ适用于便携式监护仪、血糖仪、呼吸分析仪等需要长期稳定采集生物电信号或化学传感器信号的产品。其低功耗模式有助于延长电池寿命,同时保证测量精度不受影响。在环境监测系统中,如空气质量检测、水质分析仪器中,该ADC可用于气体传感器、pH探头、电导率传感器等微弱信号的采集。此外,AD71056ARZ也常见于实验室数据采集系统、校准设备和高精度万用表前端信号链设计中,作为核心ADC单元承担精密测量任务。得益于其SPI接口和多设备级联能力,它还可用于分布式传感网络,实现多点同步或轮询式数据采集。

替代型号

AD7124-4BRUZ
  AD7785BRZ
  ADS1256IPWPR

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AD71056ARZ参数

  • 标准包装48
  • 类别集成电路 (IC)
  • 家庭PMIC - 能量测量
  • 系列-
  • 输入阻抗320 千欧
  • 测量误差0.1%
  • 电压 - 高输入/输出2.4V
  • 电压 - 低输入/输出0.8V
  • 电流 - 电源5mA
  • 电源电压4.75 V ~ 5.25 V
  • 测量仪表类型单相
  • 工作温度-40°C ~ 85°C
  • 安装类型表面贴装
  • 封装/外壳16-SOIC(0.154",3.90mm 宽)
  • 供应商设备封装16-SOIC
  • 包装管件