时间:2025/12/25 19:33:31
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AD7714ARSZ-5是一款由Analog Devices(亚德诺半导体)生产的24位Σ-Δ型模数转换器(ADC),专为高分辨率、低速信号测量应用设计。该器件采用先进的电荷平衡技术,能够实现极高的精度和出色的噪声性能,适用于需要精密测量的工业、医疗和科学仪器系统。AD7714ARSZ-5集成了可编程增益放大器(PGA)、基准输入、时钟振荡器以及串行接口,大大简化了系统设计并减少了外部元件数量。该芯片支持三线制串行接口(兼容SPI/QSPI/MICROWIRE),便于与微控制器或数字信号处理器进行通信。其工作电压范围宽,典型供电为+5V单电源或±2.5V双电源,适合多种模拟前端应用场景。封装形式为28引脚SOIC(Small Outline Integrated Circuit),型号中的'ARSZ'表示其封装类型和温度等级,而'-5'代表其性能等级或速度版本。AD7714ARSZ-5广泛用于称重传感器、热电偶测量、压力变送器、数据采集系统等对精度要求极高的场合。
分辨率:24位
通道数:3个差分输入通道或5个伪差分输入通道
采样速率:最高500Hz(取决于滤波器配置)
非线性误差:±2ppm(最大值)
输出数据速率可编程:通过主时钟分频设置
信噪比(SNR):约95dB(在50Hz/60Hz抑制模式下)
有效分辨率:可达20位以上(在低噪声条件下)
增益设置:1~128(可编程增益放大器PGA)
参考电压输入范围:差分输入,典型为2.5V或4.096V参考源
电源电压:AVDD = +5V ±5%,DVDD = +5V或逻辑兼容3V/5V
工作温度范围:-40°C 至 +85°C
封装类型:28引脚SOIC(Surface Mount)
接口类型:三线制串行接口(SPI兼容)
功耗:典型值约为15mW(工作模式)
AD7714ARSZ-5的核心架构基于Σ-Δ调制技术,这种技术利用过采样、噪声整形和数字滤波来实现极高分辨率和优异的线性度。其内部包含一个可编程增益放大器(PGA),可在1至128范围内调节增益,使得小信号可以直接放大后进行转换,无需外接仪表放大器,特别适用于来自桥式传感器(如应变片、压力传感器)的微弱信号处理。该器件内置一个可选的自校准和系统校准功能,能自动补偿偏移误差和增益误差,确保长期稳定性和测量准确性。
该芯片提供灵活的数字滤波器设计,具有可编程的陷波频率,支持50Hz和60Hz同时抑制,非常适合工业环境中工频干扰严重的场景。用户可以通过串行接口配置滤波器响应、更新速率和输入多路复用设置。此外,AD7714ARSZ-5具备良好的抗噪能力和低漂移特性,其积分非线性(INL)和差分非线性(DNL)均控制在极低水平,保证了在整个动态范围内的单调性输出。
器件还支持待机模式和掉电模式,可以在不使用时显著降低功耗,适用于电池供电或便携式设备。所有控制寄存器均可通过串行接口访问,允许用户实时调整工作参数。片内集成的时钟振荡器减少了对外部时钟源的依赖,但也可以使用外部晶体或时钟输入以提高时基稳定性。整体设计高度集成,极大降低了高精度测量系统的复杂度和成本。
AD7714ARSZ-5主要应用于需要高精度模拟量采集的领域。在工业自动化中,它常用于压力变送器、温度测量系统(配合RTD或热电偶)、流量计和液位传感器的数据采集前端。由于其出色的共模抑制比和工频干扰抑制能力,该芯片非常适合部署在电磁环境复杂的工厂现场。
在称重系统中,AD7714ARSZ-5被广泛用于电子秤、平台秤和料斗秤等设备,能够精确捕捉来自称重传感器的毫伏级输出信号,并将其转换为高分辨率的数字结果,满足OIML等国际计量标准的要求。医疗设备方面,可用于病人监护仪中的生物电信号采集模块,或用于便携式血糖仪、呼吸分析仪等对低功耗和高精度有双重需求的产品。
科研与测试测量仪器也是其重要应用方向,例如数据记录仪、多通道DAQ系统、材料测试机等,都需要长时间稳定且高分辨率的ADC支持。此外,在能源管理系统中,可用于电能质量监测装置中的电压电流采样环节,尤其适合需要谐波分析和微小波动检测的应用。得益于其灵活的配置能力和可靠的性能表现,AD7714ARSZ-5成为许多高端精密测量系统的首选ADC解决方案。
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