时间:2025/12/25 21:18:26
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AD7714ARS-3是一款由Analog Devices Inc.(ADI)生产的高精度、低噪声、24位Σ-Δ型模数转换器(ADC),专为高分辨率信号采集系统设计,尤其适用于工业测量、过程控制和精密传感器接口等应用场景。该器件采用先进的连续时间Σ-Δ调制技术,能够实现卓越的动态范围和极低的非线性误差,确保在复杂电磁环境下依然保持稳定的测量性能。AD7714ARS-3支持三通道差分输入或五通道单端/伪差分输入配置,允许用户灵活选择适合其系统的输入模式。该芯片内置可编程增益放大器(PGA),增益范围从1到128可选,使其能够直接连接低电平输出传感器(如热电偶、应变桥、RTD等),无需额外的信号调理电路。此外,AD7714ARS-3集成了自校准和系统校准功能,可在运行过程中自动补偿偏移、增益误差及温度漂移,从而显著提升长期稳定性和测量精度。该器件采用28引脚SSOP封装(ARS后缀表示此封装形式),工作温度范围为工业级(-40°C至+85°C),适用于严苛环境下的可靠运行。通信接口为标准的SPI/QSPI兼容串行接口,便于与微控制器、DSP或FPGA进行连接。电源电压范围为2.7V至5.25V,支持宽电压供电,并具备低功耗待机模式,适合便携式和电池供电应用。AD7714ARS-3广泛应用于医疗设备、称重系统、工业自动化、数据采集系统以及精密仪器仪表等领域,是追求高精度模拟信号数字化的理想选择之一。
类型:Σ-Δ ADC
分辨率:24位
通道数:3个差分 / 5个单端
采样速率:最高19.2 kHz(可编程)
积分非线性(INL):典型值±2 ppm FSR
噪声-free分辨率:高达20.5位(@19.2 kHz)
增益范围:1至128(可编程)
接口类型:SPI/QSPI兼容
工作电压:2.7V 至 5.25V
工作温度范围:-40°C 至 +85°C
封装形式:28引脚SSOP(ARS)
参考电压输入:双路差分参考输入
建立时间:≤10 ms(全精度)
功耗:典型值0.5 mW(正常模式),<20 μW(待机模式)
非线性误差:≤±2 ppm FSR
共模抑制比(CMRR):>100 dB(典型)
电源抑制比(PSR):>100 dB(典型)
AD7714ARS-3的核心特性在于其卓越的精度与灵活性结合,使其成为高端测量系统的理想ADC解决方案。首先,其24位Σ-Δ架构提供了极高的分辨率和出色的信噪比(SNR),有效分辨微弱信号变化,尤其适合处理来自压力传感器、热电偶、称重传感器等输出信号极小的模拟源。该芯片内部集成了可编程增益放大器(PGA),允许对输入信号进行1至128倍的放大,从而直接对接毫伏级信号而无需外置放大电路,简化了前端设计并减少元件数量。
其次,AD7714ARS-3具备完整的片上校准系统,包括零点校准、满量程校准以及系统级校准功能。这些校准机制可以自动修正由于温度漂移、老化或制造偏差引起的增益和偏移误差,确保在整个生命周期内维持高精度测量。这种自校准能力极大地提升了系统的可靠性,特别是在长期无人值守或环境波动较大的工业现场应用中表现突出。
第三,该器件支持多种输出数据速率设置,用户可通过串行接口配置滤波器截止频率和响应时间,在速度与精度之间取得最佳平衡。例如,在需要极高分辨率的应用中,可以选择较低的数据速率以获得更低的噪声和更高的有效位数(ENOB);而在要求快速响应的场合,则可提高采样率牺牲部分分辨率换取更快的更新速度。
此外,AD7714ARS-3提供差分模拟输入和差分参考输入结构,增强了抗共模干扰的能力,提升了在嘈杂工业环境中的稳定性。其SPI兼容串行接口支持多设备级联,并可通过软件配置工作模式、通道选择、增益设置和校准操作,实现高度可编程化控制。整体设计兼顾高性能、低功耗与易集成性,适用于对精度、稳定性和鲁棒性有严苛要求的应用场景。
AD7714ARS-3广泛应用于需要高精度模拟信号采集的各种领域。在工业自动化中,它常用于PLC模块、过程控制器和智能变送器中,用于采集来自温度、压力、流量和液位传感器的微弱信号,实现精确的过程监控与闭环控制。在称重与衡器系统中,该ADC能够直接连接称重传感器(load cell),利用其高分辨率和低噪声特性实现毫克级甚至更高精度的重量测量,广泛应用于电子天平、配料秤和工业称重平台。
在医疗设备方面,AD7714ARS-3可用于病人监护仪、血液分析仪和呼吸机等仪器中,采集生物电信号或传感器输出,确保诊断数据的准确性与可靠性。其低温漂和自校准功能特别适合长时间连续运行的医疗监测系统。
此外,在测试与测量仪器如数字万用表、数据记录仪和便携式检测设备中,AD7714ARS-3凭借其高线性度和宽动态范围,能够提供稳定的测量结果。其低功耗特性也使其适用于电池供电的野外数据采集系统或远程传感节点。
在能源管理系统中,该芯片可用于电力监控单元中采集电流互感器或电压传感器的输出,实现电能计量与负载分析。同时,由于其良好的EMI抗扰能力和工业级温度范围,AD7714ARS-3也被广泛应用于恶劣环境下的嵌入式控制系统,如石油天然气勘探设备、轨道交通信号采集模块和航空航天地面测试装置等。
AD7715BRZ
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