AM9080ADIB 是一款由 Texas Instruments(德州仪器)生产的高性能、低功耗的模拟前端(AFE, Analog Front-End)集成电路,专为工业自动化、过程控制和高精度传感器信号调理应用而设计。该器件集成了多个关键功能模块,包括可编程增益放大器(PGA)、低噪声仪表放大器、24位Σ-Δ模数转换器(ADC)、片上温度传感器以及用于系统校准的多路复用器。AM9080ADIB 支持多种输入配置,能够处理来自电阻式温度检测器(RTD)、热电偶、称重传感器和其他低电平模拟信号源的微弱信号。其高集成度和出色的性能使其成为需要高分辨率和高精度数据采集系统的理想选择。
该芯片采用 16 引脚 TSSOP 封装,工作温度范围为 -40°C 至 +125°C,适用于严苛的工业环境。它通过 SPI 兼容的串行接口与主控制器通信,允许用户配置增益、数据速率、校准模式和电源管理模式。此外,AM9080ADIB 内置了系统级诊断功能,如开路检测、短路检测和参考电压监控,提升了系统的可靠性和安全性。
型号:AM9080ADIB
制造商:Texas Instruments
封装类型:TSSOP-16
通道数:4
ADC 分辨率:24 位
输出数据速率:最高 4.8 kSPS
非线性误差(INL):±2 ppm FSR
偏移误差:±1.5 μV(典型值)
增益误差:±0.005% FSR(典型值)
噪声峰值到峰值:50 nV p-p(在 1 SPS,增益 = 128)
共模抑制比(CMRR):120 dB(典型值)
电源电压:2.7 V 至 5.5 V
工作电流:典型值 350 μA(正常模式),1 μA(关断模式)
工作温度范围:-40°C 至 +125°C
接口类型:SPI 兼容串行接口
集成 PGA:支持 1 至 128 增益设置
内置振荡器:是
参考电压源:外部或内部可选
AM9080ADIB 的一个核心特性是其高精度 24 位 Σ-Δ ADC,结合极低噪声的前端放大器结构,能够在极小的输入信号下实现卓越的信噪比(SNR)。该器件在 1 SPS 数据速率下可实现高达 20.3 位的有效分辨率(ENOB),非常适合对精度要求极高的测量任务,例如工业称重系统、压力变送器和温度监控系统。其内部可编程增益放大器(PGA)支持从 1 到 128 的多种增益设置,使用户能够灵活适配不同幅度的输入信号,无需额外的外部放大电路,从而简化系统设计并减少 PCB 占用面积。
另一个显著特点是其内置的系统诊断和自校准功能。AM9080ADIB 集成了开路检测机制,可用于监测 RTD 或热电偶是否发生断线故障,这对于工业安全至关重要。同时,它支持零点和满量程校准,能够补偿由于时间和温度变化引起的偏移和增益漂移,确保长期稳定性。片上温度传感器可用于监控芯片内部温度,并辅助进行环境温度补偿,提高测量精度。
该器件还具备出色的抗干扰能力。其高共模抑制比(CMRR)和电源抑制比(PSRR)使其在存在强电磁干扰(EMI)的工业环境中仍能保持稳定性能。所有输入引脚均具有过压保护功能,可承受最高达 ±18 V 的电压,有效防止因接线错误或瞬态电压导致的器件损坏。此外,AM9080ADIB 提供多种功耗模式,包括正常运行模式、待机模式和完全关断模式,可在不影响性能的前提下优化系统能耗,特别适用于电池供电或低功耗远程传感节点。
SPI 接口支持标准、双线或三线模式操作,兼容大多数微控制器。用户可以通过寄存器配置实现通道选择、数据速率调整、增益设置和中断管理。该芯片还支持菊花链连接方式,允许多个 AFE 器件共享同一 SPI 总线,适用于多通道数据采集系统。综合来看,AM9080ADIB 凭借其高集成度、高精度和丰富的功能集,在现代工业自动化系统中具有重要地位。
AM9080ADIB 广泛应用于需要高精度模拟信号采集的工业和测量设备中。典型应用场景包括工业过程控制系统中的压力、流量和液位变送器,这些系统通常依赖于微弱的毫伏级传感器输出信号,要求前端电路具备极低噪声和高共模抑制能力。该芯片也常用于温度测量系统,特别是使用 RTD(如 Pt100、Pt1000)或热电偶的应用中,其内置的激励电流源和开路检测功能可以精确驱动和监测传感器状态,确保测量的连续性和可靠性。
在称重和力测量领域,AM9080ADIB 被广泛用于电子秤、平台秤和称重模块的设计中。其低偏移漂移和高增益稳定性能够保证长时间运行下的测量一致性,而 24 位高分辨率 ADC 可以捕捉极其细微的重量变化,满足精密称重需求。此外,该器件适用于智能传感器模块和物联网(IoT)边缘节点,这些设备往往需要在有限功耗预算下实现高精度数据采集,并通过数字接口将处理后的数据上传至云端或中央控制系统。
在医疗设备方面,AM9080ADIB 可用于便携式监护仪、体外诊断设备和实验室分析仪器中,用于采集生物电信号或传感器信号。其低噪声特性和宽动态范围有助于提升诊断精度。同时,该芯片也被用于测试与测量仪器,如数据记录仪、多通道扫描系统和自动化测试设备(ATE),作为高精度模拟输入模块的核心组件。得益于其工业级温度范围和 robust 的电气特性,AM9080ADIB 还适用于恶劣环境下的远程监控系统,如石油天然气管道监测、电力配电柜状态感知和环境监测站等。
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