时间:2025/12/28 13:21:27
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ANNE-50 是一款高性能、低功耗的模拟前端(Analog Front-End, AFE)信号调理芯片,专为工业传感器信号处理和精密测量应用而设计。该器件集成了可编程增益放大器(PGA)、低噪声仪表放大器、高精度模数转换器(ADC)以及片上校准功能,能够有效提取并数字化来自各类传感器(如压力传感器、热电偶、RTD、桥式传感器等)的微弱模拟信号。ANNE-50 采用先进的CMOS工艺制造,工作电压范围宽,支持单电源或双电源供电,适用于电池供电设备和工业现场仪表等多种应用场景。
该芯片内置灵活的数字接口(通常为I2C或SPI),便于与微控制器或处理器进行通信,并支持多种工作模式(如待机、低功耗、连续转换等),以优化系统能耗。其高集成度减少了外围元件数量,简化了PCB布局,提高了系统的可靠性与稳定性。ANNE-50 还具备出色的抗干扰能力,集成电磁兼容(EMC)保护电路,可在恶劣工业环境中稳定运行。此外,芯片支持内部温度传感器和自诊断功能,有助于实现系统级健康监测与故障预警。
型号:ANNE-50
制造商:Analog Nest Electronics
封装类型:QFN-24
工作温度范围:-40°C 至 +125°C
供电电压:2.7V 至 5.5V
输入共模电压范围:0V 至 VDD
最大采样率:125 kSPS
ADC分辨率:24位
非线性误差(INL):±2 LSB
信噪比(SNR):98 dB
总谐波失真(THD):-95 dB
增益范围:1 至 128(可编程)
增益误差:±0.1%
偏移误差:±5 μV
带宽:DC 至 10 kHz
接口类型:SPI/I2C 可选
电流消耗(正常模式):1.8 mA
电流消耗(待机模式):2 μA
通道数:4 差分输入 / 8 单端输入
内部参考电压:2.5V ±0.5%
外部参考支持:支持
ANNE-50 的核心特性之一是其高精度24位Σ-Δ模数转换器,结合低噪声前置放大器,使其能够在极低信号电平下实现卓越的动态范围和分辨率。该ADC采用斩波稳定技术,显著降低了1/f噪声和偏移漂移,确保长时间运行下的测量稳定性。同时,片内集成的可编程增益放大器允许用户根据输入信号幅度自动调节增益,避免信号饱和或量化误差,特别适用于输出信号跨度较大的多传感器系统。
另一个关键特性是其高度集成的信号链架构。ANNE-50 将仪表放大器、PGA、ADC、参考源、滤波器及数字控制逻辑整合于单一芯片中,极大减少了外部元器件需求,降低系统成本并节省PCB空间。这种集成方案也减少了因分立元件匹配不良导致的误差源,提升了整体测量精度。
在灵活性方面,ANNE-50 提供多种配置选项,包括通道选择、采样速率、滤波类型(sinc滤波器或多阶低通滤波器)、数据输出速率等,均可通过串行接口动态设置。这使得它能适应从高速瞬态检测到低频稳态监控的不同应用需求。
安全性与可靠性方面,芯片内置过压保护、ESD防护(HBM模型>8kV)以及短路检测功能,防止因接线错误或环境突变造成损坏。此外,支持内部自检和校准程序,可在上电或定期运行时补偿温漂和老化效应,维持长期测量一致性。
最后,ANNE-50 的低功耗设计使其非常适合便携式仪器和远程传感节点。在待机模式下,典型功耗仅为2μA,配合快速唤醒机制(<10μs),可在保持高响应速度的同时延长电池寿命。
ANNE-50 广泛应用于对精度、稳定性和集成度要求较高的工业与测量领域。在工业自动化中,常用于PLC模块中的模拟量输入单元,采集来自压力、流量、液位等变送器的标准信号(如4–20mA或mV级输出)。其高共模抑制比(CMRR > 100dB)使其特别适合在存在强电磁干扰的工厂环境中使用。
在过程控制系统中,ANNE-50 被用于连接热电阻(RTD)和热电偶,配合内部冷端补偿算法,实现高精度温度测量。其内置PGA可直接放大微伏级热电偶信号,无需额外仪表放大器,简化了前端设计。
在医疗设备领域,该芯片可用于便携式监护仪、血液分析仪等需要高保真信号采集的场合,尤其适用于生物电信号(如ECG、EEG)的预处理阶段,因其低噪声和宽动态范围能够保留原始生理信号特征。
此外,ANNE-50 也被用于称重系统和电子天平,支持高精度应变计桥式传感器接口,具备零点自动校准和数字滤波功能,提升称重稳定性与抗振动能力。
在智能传感器网络和物联网(IoT)边缘节点中,ANNE-50 凭借其低功耗特性和数字接口优势,成为连接模拟传感器与无线MCU的理想桥梁,广泛用于环境监测、智能楼宇和农业传感系统。
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