BAGC104是一款高性能、低功耗的模拟前端(Analog Front-End, AFE)芯片,专为工业自动化、过程控制和高精度测量系统设计。该器件集成了多通道信号调理功能,支持电压与电流输入模式,适用于连接各类传感器,如热电偶、RTD(电阻式温度检测器)、压力传感器和桥式传感器等。BAGC104具备高度集成的架构,包含可编程增益放大器(PGA)、低噪声Σ-Δ模数转换器(ADC)、精密基准源以及片上温度传感器,能够实现高达24位的有效分辨率,确保在宽动态范围内的高精度数据采集。
该芯片采用先进的CMOS工艺制造,工作温度范围通常为-40°C至+85°C,适用于严苛的工业环境。其通信接口支持SPI或I2C协议,便于与微控制器或数字处理器连接。BAGC104还提供多种工作模式,包括高速模式、低功耗待机模式和自校准模式,用户可根据具体应用需求灵活配置以优化性能与功耗之间的平衡。此外,芯片内置EMI滤波和过压保护机制,增强了系统的鲁棒性和可靠性。
BAGC104广泛应用于PLC(可编程逻辑控制器)、数据采集系统(DAQ)、智能变送器、医疗监测设备以及测试与测量仪器等领域。由于其出色的线性度、低温漂和高共模抑制比(CMRR),该芯片能够在存在强电磁干扰的环境中稳定运行,保障测量结果的准确性。制造商通常会提供配套的评估板、驱动代码和参考设计,帮助工程师快速完成原型开发与系统集成。
型号:BAGC104
封装类型:LQFP-48
工作电压:2.7V 至 5.5V
工作温度范围:-40°C 至 +85°C
ADC分辨率:24位
采样速率:最高1kSPS
输入通道数:8路单端或4路差分
可编程增益放大器(PGA)增益范围:1至128倍
非线性误差(INL):±5ppm FSR
噪声水平(RMS):≤1.5μVrms(增益=128,数据速率=10SPS)
串行接口类型:SPI、I2C
基准输入方式:内部基准/外部基准可选
内部基准电压:2.5V ±0.1%
功耗(正常工作模式):约8mW
串扰抑制:≥90dB
共模抑制比(CMRR):≥100dB @ 50/60Hz
电源抑制比(PSRR):≥90dB
BAGC104的核心特性之一是其高精度Σ-Δ ADC与可编程增益放大器(PGA)的深度集成,使得该芯片能够在极小的输入信号下实现卓越的信噪比(SNR)。其24位分辨率配合低至1.5μVrms的噪声水平,使其能够分辨出微伏级别的电压变化,特别适合用于测量微弱传感器信号的应用场景。PGA支持1到128的增益调节,允许用户在不增加外部放大电路的情况下适配不同灵敏度的传感器输出,从而简化系统设计并减少PCB面积。
该芯片具备完整的片上校准功能,包括零点校准、满量程校准和系统级校准,有效补偿了温度漂移和长期稳定性带来的误差。这种自校准机制显著提升了系统的长期可靠性和测量一致性,减少了现场维护的需求。同时,BAGC104集成了一个高精度的2.5V基准电压源,温漂系数低至5ppm/°C,确保在整个工作温度范围内保持稳定的参考电压,进一步提高ADC转换的准确性。
在接口方面,BAGC104支持SPI和I2C双模式通信,兼容大多数主流微控制器。SPI接口最高支持10MHz时钟频率,满足高速数据传输需求;而I2C模式则便于在引脚资源有限的设计中使用。芯片还配备了中断输出引脚,可用于实时通知主机MCU数据就绪或异常状态(如超量程、短路等),提升系统响应速度。
为了增强抗干扰能力,BAGC104内置了数字滤波器,支持多种滤波类型(如sinc3、fir等),可有效抑制工频干扰(50/60Hz)及其谐波。其高共模抑制比(CMRR ≥100dB)和电源抑制比(PSRR ≥90dB)保证了在复杂电磁环境下仍能维持高精度测量。此外,芯片具有完善的故障检测机制,包括开路检测、短路检测和基准失效检测,适用于安全关键型工业控制系统。
BAGC104广泛应用于对精度和可靠性要求极高的工业与测量领域。在工业自动化系统中,它常被用于可编程逻辑控制器(PLC)的模拟输入模块,负责采集来自温度、压力、流量和液位传感器的信号。其多通道设计和高输入阻抗使其非常适合构建多路复用的数据采集系统(DAQ),实现同步或轮询式监控多个物理参数。
在过程控制系统中,BAGC104可用于智能变送器的设计,将传感器原始信号转换为标准数字信号(如4-20mA环路供电系统中的数字处理单元),并通过HART协议或其他通信方式上传至中央控制单元。其低功耗特性也使其适用于电池供电的远程监测节点,例如油田、管道或环境监测站中的无线传感网络终端。
在测试与测量设备中,BAGC104凭借其高分辨率和低噪声表现,常用于数字万用表、精密电源监测仪和电能质量分析仪等产品中,作为核心信号采集单元。医疗设备领域也是其重要应用场景之一,如病人监护仪、呼吸机和血液分析仪等需要高精度生物电信号采集的设备,均可利用BAGC104实现稳定可靠的模拟信号数字化。
此外,BAGC104还可用于称重系统(电子秤)、材料应力测试装置和实验室级数据记录仪等高端仪器仪表中。其宽电压工作范围和工业级温度适应性使其能够在恶劣环境下长期稳定运行,满足IEC 61000-4系列电磁兼容标准,适用于需要通过严格认证的工业产品设计。