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AD7193BRUZ-REEL 发布时间 时间:2025/11/5 17:25:54 查看 阅读:21

AD7193BRUZ-REEL是Analog Devices(亚德诺半导体)公司推出的一款高精度、低噪声、24位Σ-Δ型模数转换器(ADC),专为工业称重系统、过程控制、便携式仪器和精密测量应用而设计。该器件集成了可编程增益放大器(PGA)、基准电压输入、时钟发生器以及数字滤波器,能够在单芯片内实现完整的模拟信号采集解决方案。AD7193采用∑-Δ架构,具备出色的动态范围和线性度,支持最高4.8 kHz的输出数据速率,并可通过片内数字滤波器配置多种滤波模式(如sinc4、后置滤波等),以适应不同的抗混叠和噪声抑制需求。该器件工作于2.7 V至5.25 V的宽电源电压范围,典型功耗约为4.6 mA,在省电模式下可进一步降低至1 μA以下,适合电池供电设备使用。通信接口为标准SPI兼容的三线或四线串行接口,支持多设备级联和菊花链操作,便于系统扩展与集成。AD7193BRUZ-REEL中的‘BRUZ’表示其封装形式为16引脚TSSOP封装,并符合RoHS环保标准;‘REEL’则表明该产品以卷带包装形式供应,适用于自动化贴片生产线。器件内置自校准和系统校准功能,可有效消除偏移误差和增益误差,提升长期稳定性与测量精度。此外,AD7193还具备良好的EMI抗扰能力,可在工业环境中稳定运行。

参数

类型:Σ-Δ ADC
  分辨率:24位
  通道数:4(可配置差分输入)
  采样率:最高4.8 kSPS
  接口类型:SPI
  工作电压:2.7 V ~ 5.25 V
  功耗:典型4.6 mA
  增益范围:1 ~ 128(可编程PGA)
  非线性误差:±2 ppm(最大)
  噪声峰值到峰值:< 10 nV(在增益为128、输出速率4.7 Hz时)
  温度范围:-40°C ~ +105°C
  封装形式:16-TSSOP
  参考电压输入:双端REFIN1/REFIN2
  数字滤波器类型:Sinc4, post-filter
  建立时间:单周期收敛
  校准功能:内部零点/满量程校准
  时钟源:晶振、内部振荡器或外部时钟

特性

AD7193BRUZ-REEL具备卓越的低噪声性能,这使其成为高精度测量系统的理想选择。其核心优势在于极低的噪声密度和高有效分辨率,在低输出数据速率下(例如4.7 Hz),配合高增益设置(如128倍),能够实现低于10 nV的峰峰值噪声表现,足以分辨微伏级别的传感器信号变化,广泛适用于称重传感器、热电偶和桥式传感器等弱信号采集场景。
  该器件集成了可编程增益放大器(PGA),增益可在1至128之间以二进制步进方式调节,无需外置放大电路即可直接连接高阻抗或低幅值信号源,简化了前端设计并减少了PCB面积占用。同时,PGA具有高输入阻抗和低偏置电流特性,避免对敏感信号源造成负载效应。
  数字滤波器部分提供了灵活的配置选项,支持sinc4滤波器和可选的后置滤波器(post-filter),后者可用于抑制50 Hz和60 Hz工频干扰,特别适合在复杂电磁环境下工作的工业现场设备。用户还可通过寄存器设置选择不同的滤波模式和输出速率,平衡响应速度与噪声抑制能力。
  AD7193支持双通道差分输入或四个伪差分输入通道,允许同时接入多个传感器并进行轮询切换,增强了系统的集成度和多路复用能力。每个通道均可独立配置增益和滤波参数,提升了应用灵活性。
  片内集成振荡器减少了对外部时钟源的依赖,但在需要更高精度同步的应用中,也支持外部晶振或时钟输入。SPI接口支持最高5 MHz的时钟频率,并具备CS、DIN、DOUT/DRDY等引脚,DRDY引脚可用于指示数据就绪状态,便于处理器实时读取。
  自校准和系统校准功能可自动补偿温度漂移和器件老化带来的误差,确保长时间运行下的测量一致性。此外,器件提供良好的EMI防护机制,包括输入端的RC滤波建议和内部屏蔽设计,保障在恶劣工业环境中的可靠性。

应用

AD7193BRUZ-REEL主要应用于需要高分辨率和低噪声性能的精密模拟信号采集系统。典型应用场景包括电子秤、工业称重仪表、压力变送器、温度测量设备(如热电偶信号调理)、医疗诊断仪器(如便携式监护仪中的传感器接口)以及实验室数据采集系统。
  在称重系统中,AD7193常用于连接电阻应变式传感器(load cell),这类传感器输出信号通常仅为几毫伏级别,且要求极高分辨率才能检测细微重量变化。借助其内置PGA和超低噪声ADC结构,AD7193可以在不增加额外放大电路的情况下直接处理这些微弱信号,并实现高达23.5位的有效无噪声分辨率(ENOB)。
  在过程控制系统中,该器件可用于接收来自各类工业传感器的标准模拟信号(如4–20 mA环路经精密电阻转换后的电压信号),进行高精度数字化处理,并通过SPI接口将数据传输至MCU或PLC控制器,实现远程监控与反馈调节。
  由于其低功耗特性和小型化封装,AD7193也适用于便携式电池供电设备,例如手持式测试仪、现场校准工具和无线传感节点。此时可通过软件控制进入待机或关断模式,显著延长电池寿命。
  此外,AD7193还可用于音频频带内的低频信号采集,尽管并非专用音频ADC,但其优异的信噪比和动态范围使其在某些特定音频测量仪器中也有应用潜力。

替代型号

AD7192BRUZ
  AD7195BCPZ
  AD7785BRUZ
  ADS1256IPWPR

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AD7193BRUZ-REEL参数

  • 标准包装2,500
  • 类别集成电路 (IC)
  • 家庭数据采集 - 模数转换器
  • 系列-
  • 位数24
  • 采样率(每秒)4.8k
  • 数据接口DSP,MICROWIRE?,QSPI?,串行,SPI?
  • 转换器数目1
  • 功率耗散(最大)-
  • 电压电源模拟和数字
  • 工作温度-40°C ~ 105°C
  • 安装类型表面贴装
  • 封装/外壳28-TSSOP(0.173",4.40mm 宽)
  • 供应商设备封装28-TSSOP
  • 包装带卷 (TR)
  • 输入数目和类型4 个差分,单极;4 个差分,双极;8 个伪差分,单极;8 个伪差分,双极