时间:2025/11/5 1:27:38
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AD7745ARUZ-REEL7是Analog Devices(亚德诺半导体)公司推出的一款高精度电容数字转换器(CDC,Capacitance-to-Digital Converter),专为测量微小电容变化而设计,广泛应用于工业、医疗和环境监测等对传感器精度要求较高的领域。该器件采用Σ-Δ型模数转换架构,能够将输入的电容信号直接转换为高分辨率的数字输出,具备出色的噪声性能和稳定性。AD7745集成了激励驱动、可编程增益放大器(PGA)、多路复用器以及数字滤波功能,支持单端或差分电容传感器输入,并提供温度补偿功能以提高测量准确性。其封装形式为16引脚TSSOP(Thin Shrink Small Outline Package),符合RoHS标准,且带有REEL7后缀表示该器件以卷带包装形式供应,适用于自动化贴片生产线。AD7745通过I2C兼容的串行接口与微控制器通信,支持标准、快速和高速I2C模式,便于系统集成。此外,该芯片具有低功耗特性,在待机模式下可显著降低功耗,适合电池供电或便携式设备使用。
型号:AD7745ARUZ-REEL7
制造商:Analog Devices
类型:电容数字转换器(CDC)
分辨率:24位
通道数量:1个电容输入通道(支持差分或单端)
输出数据速率:可编程,最高可达16.6 kSPS
非线性误差:典型值±0.01% FSR
激励频率:32 kHz 典型值
电源电压:2.7 V 至 5.25 V
工作电流:典型值 1.2 mA(正常模式),1 μA(关断模式)
接口类型:I2C(支持高速模式400 kHz 和 3.4 MHz)
工作温度范围:-40°C 至 +125°C
封装类型:16-TSSOP
参考电容输入:支持外部参考电容器
内置温度传感器:有
失调和增益校准:支持内部校准
AD7745ARUZ-REEL7的核心优势在于其高分辨率与极低噪声的设计,能够实现亚阿法拉级(sub-aF/√Hz)的电容检测灵敏度,非常适合用于检测极其微弱的电容变化。其Σ-Δ调制器架构提供了卓越的抗干扰能力和良好的共模抑制比,确保在复杂电磁环境中仍能保持稳定的测量性能。该芯片内置可编程增益放大器(PGA),允许用户根据传感器电容范围调整增益设置,从而优化动态范围和信噪比。同时,AD7745配备一个板载温度传感器,可用于实时监控环境温度,并结合软件算法对电容读数进行温度漂移补偿,提升长期稳定性。
为了适应不同类型的电容传感器配置,AD7745支持灵活的激励输出模式,包括单端激励和差分激励,激励信号频率固定为约32 kHz,避免了外部时钟源的需求,简化了系统设计。它还具备自动归零和系统校准功能,可在上电或运行期间执行内部失调与增益校准,有效消除器件本身及PCB寄生电容带来的误差。此外,该器件支持外部参考电容器作为基准,使得测量结果不受电源波动影响,提高了系统的可靠性和精度。
I2C接口支持多设备挂载,通过地址选择引脚可配置多个AD7745在同一总线上独立工作,增强了系统的扩展能力。在低功耗管理方面,芯片提供多种省电模式,包括待机模式和完全关断模式,特别适用于需要长时间运行的物联网节点或无线传感终端。整个设计注重EMI/EMC兼容性,引脚布局合理,有助于减少布板寄生效应,进一步保障测量的一致性与重复性。
AD7745ARUZ-REEL7常被用于各类高精度电容式传感器信号采集系统中。典型应用场景包括液位检测,在工业储罐或医疗输液泵中,利用介电常数随液体高度变化的原理,通过测量电容值精确推算液面位置。在湿度测量领域,配合介电材料随湿度变化的电容式湿敏元件,AD7745可实现高灵敏度、长期稳定的相对湿度监测,适用于气象站、暖通空调(HVAC)系统和洁净室控制。
在压力与加速度传感方面,某些MEMS微机械结构会因外力导致极板间距改变,引起电容量变化,AD7745可用于这类电容式MEMS传感器的前端信号调理,实现高分辨率的压力或加速度数据采集。此外,该芯片也广泛应用于材料成分分析设备中,例如通过检测不同物质对电容的影响来判断成分含量,如油品质量分析或农产品含水率测定。
在医疗设备中,AD7745可用于呼吸流量计、体液监测装置等人机交互传感器系统,凭借其低噪声和高线性度保障生命体征监测的准确性。其小型化封装和低功耗特性也使其成为便携式手持仪器和嵌入式物联网终端的理想选择。无论是实验室精密仪器还是恶劣工业现场,AD7745均表现出优异的适应能力和可靠性,是现代电容传感技术中的关键器件之一。
AD7746BRUZ-1