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AD7715ARU-3 发布时间 时间:2025/11/4 11:39:22 查看 阅读:17

AD7715ARU-3是一款由Analog Devices(ADI)公司生产的高精度、低功耗、24位Σ-Δ型模数转换器(ADC),专为工业测量和精密数据采集系统设计。该器件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,适用于需要高分辨率和低噪声性能的应用场景。AD7715采用Σ-Δ调制技术,通过过采样和数字滤波实现高精度转换,有效分辨率可达20位以上,适合处理来自热电偶、热电阻、应变片等微弱信号源的输出。该芯片工作电压范围为4.75V至5.25V,典型功耗仅为4mW,具备良好的能效比,适合电池供电或对功耗敏感的系统。其封装形式为24引脚TSSOP(Thin Shrink Small Outline Package),便于在紧凑型PCB上布局。
  AD7715ARU-3支持单通道差分输入,内置PGA可提供1至128之间的可编程增益设置,使得它可以灵活适应不同幅度的输入信号。内部集成的数字滤波器具有可编程的输出速率(从5Hz到500Hz),用户可根据抗干扰需求和响应速度要求进行配置。此外,该器件具备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精度。通信接口为三线制串行接口(兼容SPI/QSPI/MICROWIRE),方便与微控制器或DSP连接。AD7715ARU-3广泛应用于工业过程控制、称重系统、温度测量、压力传感和便携式仪器等领域,是高精度模拟信号链中的核心组件之一。

参数

类型:Σ-Δ ADC
  分辨率:24位
  通道数:1(差分)
  采样率:5 Hz 至 500 Hz
  接口类型:串行(SPI兼容)
  工作电压:4.75 V 至 5.25 V
  工作温度范围:-40°C 至 +85°C
  封装形式:24-TSSOP
  非线性误差:±0.003% FSR
  增益可编程:1 至 128
  参考电压输入:2.5 V(典型)
  功耗:约4 mW
  输出字速率:可编程

特性

AD7715ARU-3的核心技术基于Σ-Δ调制架构,这种架构通过高倍率过采样和数字滤波技术显著降低了量化噪声,并将噪声能量推向高频段,从而在目标频带内实现极低的噪声水平和高信噪比。其24位分辨率意味着理论上可以分辨高达16,777,216个离散电平,实际有效精度在最佳条件下可超过20位,非常适合处理微伏级的传感器信号。该器件内置一个可编程增益放大器(PGA),增益范围包括1、2、4、8、16、32、64和128,允许直接接入低电平信号而无需外部前置放大电路,简化了前端设计并减少噪声引入。
  数字滤波器部分采用可编程的sinc^3响应,用户可通过写入控制寄存器来设定输出更新速率,范围从5Hz到500Hz。较低的输出速率对应更高的分辨率和更强的50/60Hz抑制能力,特别适合工业环境中存在工频干扰的场合。AD7715ARU-3具备完整的校准系统,支持零点偏移校准和满量程增益校准,既可在上电时自动执行自校准,也可由用户触发系统校准以消除外部电路带来的误差。这一功能极大地提升了系统的长期稳定性与测量重复性。
  该芯片的工作电源电压为5V±5%,内部包含稳压电路以提高电源抑制比(PSRR),对外部电源波动具有较强的容忍能力。其静态电流约为750μA,在关断模式下可进一步降低至几微安,适用于低功耗应用。所有控制均通过简单的三线串行接口完成,包括DIN、DOUT和SCLK,CS用于片选,通信协议清晰且易于实现,兼容多种主流微控制器。此外,器件具有良好的EMI抗扰度和ESD保护能力,增强了在恶劣工业环境下的可靠性。

应用

AD7715ARU-3广泛应用于需要高精度信号采集的工业与测量设备中。在称重系统中,它常用于连接称重传感器(load cell),通过其高增益PGA放大微弱的毫伏级输出信号,并利用低噪声特性实现精确重量测量,常见于电子秤、配料系统和工业衡器。在温度测量领域,该芯片可用于读取热电偶或RTD(如PT100)经前置调理后的电压信号,配合冷端补偿算法实现高精度温度监控,适用于恒温箱、炉温控制系统和环境监测装置。
  在工业过程控制系统中,AD7715ARU-3被用作模拟输入模块的核心ADC,采集来自压力变送器、流量计、液位传感器等设备的标准信号(如4-20mA经电阻转换后的电压)。由于其出色的线性度和低温漂特性,能够保证长时间运行下的测量一致性。此外,该器件也适用于便携式数据采集设备和电池供电的现场仪表,得益于其低功耗设计和集成度高,有助于延长续航时间并缩小产品体积。
  医疗设备中的一些低速高精度检测模块也可能采用AD7715ARU-3,例如病人监护仪中的呼吸气流检测或血压信号采集。科研仪器如材料测试机、微量天平等对分辨率要求极高的设备同样受益于其卓越的动态性能。总体而言,任何需要将缓慢变化的微弱模拟信号转换为高精度数字量的场景,都是AD7715ARU-3的理想应用领域。

替代型号

AD7714BRUZ-160
  AD7716AUJN-3
  ADS1210U

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