时间:2025/12/25 20:58:22
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AD7701BNZ是一款由Analog Devices Inc.(ADI)生产的低功耗、单通道、16位模数转换器(ADC),采用Σ-Δ(Sigma-Delta)转换架构。该器件专为高精度信号测量应用而设计,特别适用于工业控制、过程控制、传感器接口以及便携式仪表等对精度和稳定性要求较高的场合。AD7701BNZ通过其内置的可编程增益放大器(PGA)和高分辨率ADC核心,能够直接处理来自微弱信号源(如热电偶、应变桥、压力传感器等)的模拟输入,并将其转换为数字信号输出。该芯片支持串行接口通信(3线SPI/QSPI/MICROWIRE兼容),便于与微控制器或DSP系统集成。AD7701BNZ采用DIP8封装形式(即8引脚双列直插式封装),适合通孔安装,具有良好的热稳定性和机械可靠性,广泛应用于工业环境中的数据采集系统中。
该器件工作电压范围为+4.75V至+5.25V,典型功耗仅为2mW,在低功耗应用场景下表现出色。其内部集成了时钟振荡器,无需外部晶振即可工作,简化了外围电路设计。此外,AD7701BNZ具备自校准和系统校准功能,可有效消除偏移误差和增益误差,从而提升测量精度。由于其高集成度、高精度和易用性,AD7701BNZ成为许多传统精密测量系统的理想选择。尽管随着技术发展,部分新型号在性能上有所超越,但AD7701BNZ仍因其成熟的设计和稳定的供货而在工业领域保持一定的应用份额。
型号:AD7701BNZ
类型:Σ-Δ ADC
分辨率:16位
通道数:1
输入类型:单端
采样率:最高120Hz
非线性误差:±0.003% FSR
增益范围:1至128(可编程)
参考电压:2.5V外部参考
接口类型:3线串行(SPI兼容)
工作电压:4.75V ~ 5.25V
工作温度范围:-40°C ~ +85°C
封装类型:8-DIP(双列直插)
功耗:典型2mW
输出编码:二进制补码
无噪声分辨率:约15位(在120Hz下)
AD7701BNZ的核心特性之一是其基于Σ-Δ调制原理的高精度转换架构。这种架构通过过采样、噪声整形和数字滤波技术,显著提高了信噪比(SNR)并降低了有效噪声,使其能够在低频信号测量中实现极高的分辨率和稳定性。该ADC在16位分辨率下可提供高达15位的有效无噪声位数,特别适合用于测量缓慢变化的微弱信号,例如来自热电偶、RTD、称重传感器或桥式传感器的输出。其内部集成的可编程增益放大器(PGA)支持1至128倍的增益调节,使得即使输入信号幅度非常小(如几毫伏级别),也能被充分放大以匹配ADC的满量程输入范围,从而最大限度地利用其动态范围,提高测量灵敏度。
另一个关键特性是其出色的线性度和长期稳定性。AD7701BNZ的积分非线性(INL)和差分非线性(DNL)均控制在极低水平,确保在整个输入范围内保持一致的转换精度。同时,该器件具备完整的校准功能,包括零点偏移校准和满量程增益校准,既支持内部自校准模式,也允许用户执行系统级校准,以补偿外部电路引入的误差。这一功能对于需要长时间运行且要求高可靠性的工业自动化设备至关重要。
在接口方面,AD7701BNZ采用标准的三线串行接口(兼容SPI、QSPI、MICROWIRE),支持主从模式操作,数据输出格式为二进制补码,便于与各种微处理器和控制器连接。片选(CS)、串行时钟(SCLK)和数据输出(DOUT)引脚设计简洁,减少了PCB布线复杂度。此外,该芯片内建时钟振荡器,无需外接时钟源,进一步简化了硬件设计。其DIP-8封装不仅便于手工焊接和测试,还具备良好的散热性能和抗干扰能力,适用于恶劣工业环境下的长期运行。
AD7701BNZ广泛应用于需要高精度模拟信号采集的工业和测量系统中。典型应用场景包括工业过程控制系统中的压力、温度和流量传感器信号调理模块,其中它常用于将来自桥式压力传感器或热电偶的微弱毫伏级信号转换为精确的数字值。在称重系统和电子天平中,AD7701BNZ凭借其高分辨率和低噪声特性,能够实现毫克级甚至更高精度的重量检测,满足商业和工业称重设备的需求。
在便携式数据采集设备中,如手持式仪表或多通道监测终端,AD7701BNZ因其低功耗特性和集成度高而受到青睐。配合低功耗MCU使用时,整个系统可以在电池供电条件下长时间稳定运行。此外,在医疗仪器领域,如病人监护仪或呼吸机中的传感器接口,AD7701BNZ可用于采集生理信号(如血压、血氧探头输出等),保障测量结果的准确性和安全性。
该器件也常见于自动化测试设备(ATE)和校准仪器中,作为基准ADC使用,提供可靠的参考测量路径。由于其DIP封装易于更换和调试,因此在原型开发和小批量生产阶段尤为实用。在环境监测系统中,如空气质量检测仪或温湿度记录仪,AD7701BNZ可用于连接各类模拟输出型传感器,实现精准的数据采集与传输。总之,凡是涉及低速、高精度模拟量数字化的场景,AD7701BNZ都是一个成熟且值得信赖的选择。
AD7703BNZ
AD7702BNZ
ADS1115
MCP3421