时间：2025/12/25 21:00:01
阅读：12
AD7731BNZ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），专为直接与传感器接口而设计，适用于需要高分辨率和高精度测量的工业过程控制、称重系统、压力测量以及温度采集等应用。该器件集成了完整的信号调理功能，支持单端或差分输入模式，能够对来自传感器的微弱模拟信号进行放大和数字化处理。AD7731BNZ采用双通道结构，其中一个主通道具备可编程增益放大器（PGA），增益可设置为1至128倍，适合处理mV级的小信号输入。其内置的基准电压输入引脚允许外部高精度参考源接入，以提高转换精度和稳定性。该ADC工作在串行接口模式下，兼容SPI/QSPI/MICROWIRE标准，便于与各种微控制器和数字系统连接。AD7731BNZ采用28引脚DIP封装，适合通孔安装，具有良好的热稳定性和抗干扰能力，广泛应用于工业现场环境中。
该芯片的工作电源范围为4.75V至5.25V，数字I/O兼容3V/5V逻辑电平，典型功耗低于2mW，在省电模式下可进一步降低至几微瓦级别，非常适合电池供电或低功耗系统使用。片内集成自校准和系统校准功能，可有效消除零点误差和增益误差，确保长期运行中的测量准确性。此外，AD7731BNZ提供良好的噪声性能，有效分辨率可达20位以上（在10Hz至500Hz输出数据速率范围内），并可通过编程选择不同的滤波器截止频率来适应不同应用场景的需求。
类型：Σ-Δ ADC
分辨率：24位
通道数：2
输入类型：差分/单端
采样率：最高500SPS
接口类型：SPI
工作电压（模拟）：4.75V ~ 5.25V
工作电压（数字）：4.75V ~ 5.25V
参考电压：外部基准
增益可选：1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128
非线性误差：±2ppm
噪声-free分辨率：20.5位（最小）
工作温度范围：-40°C ~ +85°C
封装形式：28引脚PDIP
AD7731BNZ的核心技术基于Σ-Δ调制架构，这种结构通过过采样、噪声整形和数字滤波技术实现了极高的分辨率和出色的信噪比性能。其内部包含一个高性能的Σ-Δ调制器和一个多级积分数字滤波器，能够在较低的输出数据速率下（如10SPS至500SPS）实现高达20.5位以上的无噪声分辨率，非常适合用于检测微小信号变化的应用场景，例如电子秤中的应变桥输出或工业传感器信号采集。该器件的一个关键优势是集成了可编程增益放大器（PGA），其增益可在1至128之间以二进制方式配置，使得它可以直接连接输出幅度仅为几毫伏的传感器，无需额外的前置放大电路，从而简化系统设计并减少外围元件数量。
AD7731BNZ支持双通道输入结构，其中主通道用于高精度测量，辅助通道可用于监控辅助信号，如温度补偿或电源电压监测。两个通道均可独立配置输入极性、增益和滤波参数，并支持单端或伪差分输入模式，增强了系统的灵活性。器件内置自校准和系统校准功能，可以在上电或运行过程中自动执行零点和满量程校正，显著减小由于温度漂移、老化或制造公差引起的测量误差，确保长时间工作的稳定性与可靠性。此外，该ADC提供多种输出数据更新速率选项，用户可根据应用需求在速度与分辨率之间进行权衡，例如在静态测量中选择低速高分辨率模式，而在动态响应要求较高的场合启用较高速率模式。
为了提升抗干扰能力和共模抑制性能，AD7731BNZ采用了差分输入架构，并结合数字滤波器的陷波特性，可有效抑制50Hz/60Hz工频干扰，特别适用于工业环境下的长线传输信号采集。其串行接口完全兼容SPI、QSPI和MICROWIRE协议，支持三线或四线操作模式，方便与各种MCU和DSP系统对接。所有寄存器均可通过串行接口访问，包括控制寄存器、配置寄存器、数据寄存器和校准命令寄存器，使用户能够灵活地控制系统行为。该芯片还具备低功耗关断模式，在不使用时可将电流消耗降至最低，延长电池寿命。得益于其高集成度、优异的精度表现和稳健的设计，AD7731BNZ成为工业自动化、医疗仪器、精密测量设备等领域中理想的ADC解决方案。
AD7731BNZ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。典型应用场景包括电子称重系统（如台秤、地磅、计价秤），其中其高分辨率和低噪声特性可精确捕捉应变式传感器输出的微弱电压变化；在工业过程控制系统中，该芯片可用于采集压力、流量、液位等变送器信号，配合PLC或DCS系统实现闭环控制；在温度测量领域，AD7731BNZ可连接热电偶或RTD（经前置放大后）进行冷端补偿和高精度测温；此外，它也适用于便携式数据采集设备、医疗监测仪器（如血压计、体脂秤）、实验室测试仪器以及智能传感器模块等对精度和稳定性要求较高的场合。其坚固的PDIP封装和宽温工作范围使其能在恶劣工业环境下可靠运行。
AD7730BNZ
