时间:2025/12/25 19:26:15
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AD7701ARSZ是一款由Analog Devices(亚德诺半导体)公司生产的高精度模拟前端芯片,专为低频、小信号测量应用而设计。该器件集成了一个24位Σ-Δ型模数转换器(ADC),具备极高的分辨率和动态范围,非常适合用于需要精确测量微弱信号的工业、医疗和科学仪器系统中。AD7701采用单个Σ-Δ调制器架构,并结合片上数字滤波功能,能够实现出色的噪声性能和线性度。其主要面向电阻式传感器信号调理,例如热电偶、RTD(电阻温度检测器)、应变计和桥式传感器等应用场景。芯片支持单通道差分输入,提供良好的共模抑制能力,并可通过串行接口进行配置与读取数据。AD7701工作电压范围宽,典型供电为5V,同时具有低功耗特性,适合对电源效率有要求的应用场合。封装形式为16引脚SSOP(缩小型表面贴装封装),型号后缀‘ARSZ’表示其为无铅环保版本,符合RoHS标准,在工业温度范围内(-40°C至+85°C)可靠运行。
类型:Σ-Δ ADC
分辨率:24位
通道数:1(差分)
采样速率:最高约30 Hz(可编程输出数据速率)
非线性误差:±2 ppm(最大值)
噪声峰值到峰值:典型值小于0.8 μV p-p(在1.2 mV满量程输入下)
增益范围:1 至 128(通过寄存器编程)
参考电压输入:双端参考输入,支持外部基准源
工作电压:4.75 V 至 5.25 V(AVDD);2.7 V 至 5.25 V(DVDD)
接口类型:三线或四线SPI/QSPI/MICROWIRE兼容串行接口
工作温度范围:-40°C 至 +85°C
封装类型:16-lead SSOP
功耗:典型值约为1.5 mW(5 V供电,低功耗模式)
AD7701ARSZ的核心特性之一是其基于Σ-Δ调制技术的高精度模数转换能力,能够在极低频率信号采集场景中提供卓越的信噪比和分辨率表现。该芯片内部集成了一个精密的24位Σ-Δ ADC,采用电流积分型结构,通过对输入信号进行高频过采样并结合数字滤波处理,有效降低了量化噪声的影响,从而实现了高达21.5位的有效分辨率(ENOB)。其噪声性能极为出色,在增益为128且输入信号带宽受限于几赫兹的情况下,输入端的峰峰值噪声可低至0.8 μV以下,这使得它能直接用于测量毫伏级甚至微伏级的小信号,无需额外的前置放大电路。
该器件支持可编程增益放大器(PGA),增益可在1至128之间以二进制步长进行设置,允许用户根据不同的传感器输出幅度灵活调整系统灵敏度。这一特性特别适用于连接不同类型的传感器,如热电偶输出通常在几十微伏每摄氏度级别,而应变计输出也仅为毫伏量级,通过合适的增益配置可以最大化利用ADC的动态范围,提升整体测量精度。此外,AD7701具备内置的自校准和系统校准功能,能够自动补偿偏移误差和增益误差,确保长期稳定性和测量一致性,尤其适合长时间连续运行的监测设备。
数字滤波部分采用sinc^3响应滤波器结构,提供良好的抗混叠能力和窄带噪声抑制效果。输出数据速率可通过软件编程设定,典型范围从10 Hz到30 Hz不等,可根据实际应用需求平衡响应速度与噪声性能。通信接口兼容工业标准的SPI串行协议,支持主从模式操作,便于与微控制器、DSP或其他数字处理器无缝对接。为了适应低功耗应用场景,芯片还提供了待机模式和关断模式,在非测量时段显著降低能耗。总体而言,AD7701ARSZ以其高精度、低噪声、灵活配置和稳定性,成为精密传感测量系统的理想选择。
AD7701ARSZ广泛应用于各种需要高精度模拟信号采集的领域。在工业自动化系统中,常用于压力变送器、温度测量模块以及称重仪表中,配合RTD或热电偶实现高准确度的温度监控。由于其优异的直流精度和极低的漂移特性,也被集成于便携式数据采集设备和现场测试仪器中,用于长期环境参数记录。在医疗电子方面,可用于病人监护设备中的生物电信号前级处理,如呼吸率检测、体温探头信号数字化等,满足医疗级安全与精度要求。此外,在实验室测量仪器如数字万用表、高精度电压记录仪中,AD7701ARSZ作为核心ADC单元,提供可靠的原始数据采集能力。科研领域的微弱信号探测装置,例如材料应力分析系统、地质勘探传感器网络,也常常选用该芯片来保证测量结果的可信度。得益于其紧凑的SSOP封装和简单的外围电路设计,AD7701ARSZ还可应用于空间受限的嵌入式系统,实现高性能与小型化的统一。
AD7703ARZ
AD7702ARSZ
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