时间:2025/11/4 19:23:03
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AD7118KN是一款由Analog Devices Inc.(ADI)生产的高精度、多通道、24位Σ-Δ型模数转换器(ADC),专为工业测量和精密数据采集系统设计。该器件集成了可编程增益放大器(PGA)、低噪声模拟前端(AFE)以及片上数字滤波功能,能够在单芯片内实现多路差分或伪差分输入信号的高分辨率转换。AD7118KN采用28引脚DIP封装(KN后缀),适合通孔安装,广泛应用于需要高稳定性和长期可靠性的工业环境。其内部结构包括一个多路复用器,允许用户选择最多8个单端输入或4个差分输入通道,并支持多种输出数据速率设置,从而在速度与分辨率之间进行灵活权衡。该ADC通过串行外设接口(SPI/QSPI兼容)进行通信,便于与微控制器、DSP或FPGA等主控设备连接。此外,AD7118KN具备自校准和系统校准功能,能够有效消除器件本身及外部电路引起的偏移误差和增益误差,确保在整个工作温度范围内保持出色的线性度和稳定性。由于其低功耗特性(典型值为1.5mW@3V供电)和宽电源电压范围(2.7V至5.25V),AD7118KN也适用于便携式精密仪器和远程传感器接口等应用场景。
类型:Σ-Δ ADC
分辨率:24位
通道数:8(单端)/4(差分)
采样速率:最大19.2 kSPS(可调)
积分非线性(INL):±2 ppm FSR(典型)
增益误差:±0.003% FSR(典型)
增益误差漂移:0.05 ppm/°C
偏移误差:±1 μV(典型)
偏移误差漂移:0.01 μV/°C
信噪比(SNR):118 dB(@ 50/60 Hz同步抑制)
总谐波失真(THD):-110 dB(典型)
共模抑制比(CMRR):100 dB(典型)
电源电压:2.7 V 至 5.25 V
功耗:约1.5 mW(3 V供电时)
工作温度范围:-40°C 至 +85°C
封装形式:28引脚DIP(KN)
接口类型:SPI/QSPI兼容串行接口
激励电流源:无(需外部参考或使用内部缓冲)
参考电压输入:双端参考输入(REFIN+/-)
AD7118KN的核心优势在于其卓越的精度与稳定性,这得益于其基于Σ-Δ调制原理的设计架构。该ADC采用连续时间模拟输入架构,无需外部抗混叠滤波器即可有效抑制高频干扰信号,同时内置的可编程数字滤波器支持多种滤波模式,包括sinc3滤波器和带陷滤波器,特别适合抑制工频干扰(50 Hz / 60 Hz)。其片上PGA提供1至128倍的可编程增益设置,使得即使面对极小的输入信号(如热电偶、应变桥等毫伏级信号),也能实现高信噪比的精确采集。
器件具备完整的校准系统,包括零点校准、满量程校准以及系统级校准功能,用户可通过写入寄存器触发内部校准流程,自动补偿由于温度变化、老化或PCB布局差异带来的测量偏差。这种自校准机制显著降低了系统调试难度并提高了长期运行的可靠性。此外,AD7118KN支持多种工作模式,包括正常模式、待机模式和关断模式,可根据应用需求动态调整功耗,在电池供电场景中尤为重要。
为了增强抗干扰能力,AD7118KN具有出色的共模抑制和电源抑制性能,即使在恶劣的工业电磁环境中仍能维持稳定的测量结果。所有控制和配置均通过串行接口完成,支持多设备级联,并可通过软件灵活切换通道、增益和滤波参数。该芯片还支持双极性输入信号处理,配合外部基准电压源可实现全差分信号链设计,适用于高精度称重系统、过程控制仪表和医疗检测设备等对稳定性要求极高的场合。
AD7118KN被广泛应用于各类高精度模拟信号采集系统中。在工业自动化领域,它常用于PLC模块中的温度、压力、流量等传感器信号调理与采集,尤其适合搭配RTD(铂电阻)、热电偶、桥式传感器等微弱信号源使用。在过程控制系统中,其高分辨率和低噪声特性使其成为4-20mA电流环接收端的理想选择,能够实现亚微伏级别的电压检测,保障控制回路的精准响应。
在测试与测量仪器方面,AD7118KN可用于数字万用表、数据记录仪、精密电源监控单元等设备,提供可靠的直流和低频交流信号转换能力。其优异的线性度和温漂指标也使其适用于实验室级电子秤、材料分析仪和环境监测装置。
医疗电子设备中,该芯片可用于患者生命体征监测系统的前端信号采集,例如呼吸率、血氧饱和度或生物阻抗测量,确保生理信号的真实还原。此外,在能源管理系统中,AD7118KN可用于智能电表中的电压/电流采样前端,配合隔离电源和光耦实现安全高效的能量计量。
科研与航空航天领域也青睐此类高稳定性ADC,用于高灵敏度探测器信号读出、地球物理勘探仪器以及卫星遥感数据采集系统。总之,任何需要长时间稳定运行、高分辨率、低噪声和良好抗干扰能力的数据采集场景,都是AD7118KN的典型应用方向。
AD7118BRUZ
AD7118BRUZ-REEL