时间:2025/11/5 12:39:01
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AD7703BRZ是一款由Analog Devices Inc.(ADI)生产的高精度、低功耗、24位Σ-Δ型模数转换器(ADC),专为工业测量和过程控制应用中的高性能信号采集而设计。该器件集成了一个可编程增益放大器(PGA)、一个低噪声Σ-Δ调制器以及数字滤波器,能够直接对来自传感器的微弱模拟信号进行高分辨率转换。AD7703BRZ采用16引脚SOIC封装(RZ表示符合RoHS标准的SOIC封装),适用于需要高精度和稳定性的场合,例如称重系统、工业自动化、便携式仪器仪表、压力和温度测量系统等。该芯片支持单通道或双通道差分输入配置,并可通过串行接口与微控制器或DSP进行通信。其内置的自校准和系统校准功能有助于消除偏移和增益误差,从而确保在整个工作温度范围内保持优异的测量精度。此外,AD7703BRZ具有多种输出数据速率选择,用户可以根据具体应用在分辨率、带宽和响应时间之间进行权衡。由于其高集成度和出色的性能表现,AD7703BRZ成为许多精密测量系统的理想选择之一。
类型:Σ-Δ ADC
位数:24位
通道数:2
采样率:最高120 Hz
输入类型:差分
输入范围:±VREF/GAIN
积分非线性(INL):典型值±2 ppm
失调误差:典型值±1 μV
增益误差:典型值±0.005% FSR
增益漂移:典型值0.1 ppm/°C
失调漂移:典型值0.03 μV/°C
参考电压输入范围:1 V 至 AVDD - 1.1 V
电源电压:2.7 V 至 5.25 V
工作电流:典型值400 μA
待机电流:典型值1 μA
工作温度范围:-40°C 至 +85°C
封装:16-Lead SOIC (RZ)
接口类型:SPI/QSPI/MICROWIRE兼容三线串行接口
PGA增益设置:1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128
输出数据更新速率:可编程从 4.17 Hz 到 120 Hz
噪声自由码分辨率:高达 20.5 位(在 120 Hz 输出速率下)
有效分辨率:约 19.5 位 rms(在 120 Hz 下)
AD7703BRZ的核心架构基于Σ-Δ调制技术,这种结构通过过采样、噪声整形和数字滤波的方式实现极高的分辨率和出色的线性度。其内部包含一个高阶(通常为三阶或更高)的Σ-Δ调制器,配合一个多级抽取滤波器(如SINC^3或SINC^5滤波器),能够在较低的输出数据速率下提供卓越的噪声抑制能力,特别适合处理缓慢变化的直流信号,例如来自应变片、热电偶或RTD的输出。
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,使得即使是非常微弱的毫伏级输入信号也能被有效放大并转换为数字量,无需外置精密放大电路,从而简化了前端设计并提高了系统可靠性。PGA的低噪声特性(典型输入噪声低于30 nV/√Hz)确保了整体信噪比不会因前置放大而恶化。
AD7703BRZ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模式,允许用户在实际工作条件下对传感器和ADC链路的整体偏差进行补偿。这一功能对于长期稳定性要求高的工业设备尤为重要,可以显著减少现场维护和定期调整的需求。
其数字接口兼容SPI、QSPI和MICROWIRE协议,支持主从模式下的三线或四线操作,便于与各种微处理器连接。同时,器件支持多种省电模式,包括待机模式和关断模式,在电池供电的应用中可大幅延长续航时间。所有寄存器均可通过串行接口访问,配置灵活,支持对滤波器类型、数据速率、增益、输入通道选择等参数进行动态设置。
此外,AD7703BRZ具有良好的抗干扰能力和EMI性能,内部集成了缓冲器选项,可用于驱动参考电压源,进一步提升共模抑制比(CMRR)。整个芯片在设计上注重热稳定性和长期漂移控制,关键参数如增益和失调漂移均控制在极低水平,确保在恶劣工业环境中仍能维持高精度测量。
AD7703BRZ广泛应用于对精度和稳定性有严苛要求的工业与科学测量领域。典型应用场景包括称重传感器信号调理,例如电子天平、工业秤和料斗秤系统,其中它能够直接连接桥式传感器并完成高分辨率重量检测;在温度测量系统中,可用于读取热电偶、热敏电阻或铂电阻(如PT100/PT1000)经过前置放大的电压信号,结合冷端补偿算法实现精确测温;在过程控制系统中,常用于接收4-20mA电流环转换后的电压信号,进行压力、流量、液位等物理量的监测。
该芯片也适用于便携式医疗设备,如病人监护仪中的生物电信号采集模块,因其低功耗和高分辨率特性,适合集成于电池供电的健康监测终端。在环境监测设备中,AD7703BRZ可用于空气质量传感器、湿度传感器等微弱信号的数字化处理。科研仪器如数据采集卡、高精度万用表前端也常采用此类高性能ADC来保证测量结果的可信度。
由于其支持双差分输入通道,AD7703BRZ还可用于需要同时采集两个独立传感器信号的应用,例如双探头温度监控或冗余测量系统,提高系统的可靠性和容错能力。在自动化测试设备(ATE)中,它可以作为多通道精密电压测量单元的核心组件。此外,其SPI接口易于与ARM Cortex-M系列、STM32、MSP430等主流MCU对接,方便嵌入式开发人员快速构建高精度数据采集子系统。无论是在工厂车间、野外站点还是实验室环境中,AD7703BRZ都能提供稳定可靠的模拟到数字转换服务。
AD7705BRZ AD7706BRUZ AD7791BRNZ AD7793BRUZ ADS1256IPW