C3750M 是一款由 Texas Instruments(德州仪器)推出的高性能、低功耗的模拟前端(Analog Front-End, AFE)芯片,广泛应用于工业自动化、过程控制和测量系统中。该器件专为高精度信号调理与采集而设计,适用于需要多通道、高分辨率模数转换的应用场景。C3750M 集成了可编程增益放大器(PGA)、低噪声可编程仪表放大器、Σ-Δ 型模数转换器(ADC)以及片上诊断功能,使其能够在恶劣工业环境中实现稳定可靠的性能。该芯片支持多种输入配置,包括差分和单端输入模式,并具备出色的抗干扰能力和温度稳定性,适合在高温、高湿或电磁干扰较强的现场使用。C3750M 还内置了基准电压源、激励电源输出和传感器开路检测等功能,极大简化了系统设计复杂度,减少了外部元件数量,提高了整体系统的集成度和可靠性。
型号:C3750M
制造商:Texas Instruments
封装类型:LQFP-64
工作温度范围:-40°C 至 +125°C
供电电压:2.7V 至 5.5V
ADC 分辨率:24 位
采样速率:最高 4 kSPS
输入通道数:最多 8 个差分或 16 个单端输入
PGA 增益设置:1 至 128 可编程
非线性误差(INL):±2 ppm FSR
噪声密度:最低 25 nV/√Hz
共模抑制比(CMRR):>100 dB
电源抑制比(PSRR):>100 dB
通信接口:SPI 兼容串行接口
内置基准电压:2.5 V ±0.1%
激励电流源:双路可编程恒流源,最高 1 mA
故障检测功能:开路、短路、超限报警
C3750M 的核心优势在于其高度集成化的模拟信号链设计,集成了高精度 Σ-Δ ADC 与可编程增益仪表放大器,能够在宽动态范围内实现卓越的信噪比(SNR)和线性度。其 24 位分辨率确保了微弱信号的精确捕捉,特别适用于称重传感器、热电偶、RTD(电阻温度检测器)和桥式传感器等高灵敏度测量应用。片内 PGA 支持从 1 到 128 的增益调节,允许用户针对不同传感器输出幅度进行优化配置,从而最大化 ADC 的有效分辨率。
该芯片具备强大的片上诊断功能,包括传感器连接状态监测、参考电压完整性检查、电源异常报警以及内部寄存器自检机制,显著提升了系统安全性与可靠性,满足工业安全标准 IEC 61508 和 SIL-2 认证要求。此外,C3750M 提供双路可编程恒流源输出,可用于激励 RTD 或桥式传感器,避免了外部分立元件带来的温漂和误差问题。
在通信方面,C3750M 支持标准 SPI 接口,兼容多种主控 MCU 或 DSP,支持菊花链连接多个器件以节省 GPIO 资源。其数字滤波器支持多种输出速率和陷波频率配置(如同时抑制 50 Hz 和 60 Hz 工频干扰),适应全球不同电网环境下的抗干扰需求。所有寄存器均可通过软件配置,支持连续转换和单次转换模式,灵活应对低功耗与高性能之间的平衡。
封装方面采用 LQFP-64,便于自动化贴装和散热管理,适合紧凑型工业模块设计。整体功耗控制优秀,在全速运行时典型电流为 2.5 mA,待机模式下可低至 1 μA,适用于电池供电或能量受限的远程监测终端。
C3750M 主要应用于需要高精度模拟量采集的工业控制系统,典型应用场景包括工业自动化中的过程变量测量,如压力、流量、液位和温度监控系统。在称重仪表和电子秤设计中,该芯片能够直接连接称重传感器并完成高分辨率重量数据采集,配合数字滤波算法实现稳定读数。在 HVAC(暖通空调)系统中,可用于采集多点温度和湿度信号,提升能效控制精度。
在电机驱动与状态监测设备中,C3750M 可用于采集电流、电压和温度反馈信号,实现闭环保护与预测性维护。其内置诊断功能也使其适用于功能安全要求较高的领域,如铁路信号系统、石油化工过程控制和医疗监测设备等。
此外,该芯片还可用于便携式数据采集设备、智能变送器和物联网边缘节点,尤其是在需要长期稳定运行且无人值守的野外或恶劣环境中表现出色。由于其良好的抗噪性能和宽温工作能力,也被广泛用于电力监控系统中的电能质量分析仪和智能电表辅助测量通道。
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