时间:2025/12/28 12:00:26
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CMA-81+ 是一款由 Analog Devices(亚德诺半导体)推出的高性能、低功耗的模数转换器(ADC),专为高精度信号采集系统设计。该器件结合了高分辨率与低噪声特性,适用于需要精确测量微弱模拟信号的应用场景。CMA-81+ 采用先进的Σ-Δ(Sigma-Delta)转换架构,能够在较低的采样速率下实现高达24位的有效分辨率,确保在工业过程控制、称重系统、传感器接口和便携式数据采集设备中提供卓越的测量精度。该芯片支持单通道或双通道差分输入配置,允许用户灵活地连接各种桥式传感器或热电偶等模拟信号源。其内置可编程增益放大器(PGA)能够对微伏级输入信号进行放大,从而最大化利用ADC的动态范围。此外,CMA-81+ 集成了内部基准电压源和时钟振荡器,减少了对外部元件的依赖,简化了系统设计并提高了可靠性。该器件工作电压范围宽,典型值为2.7V至5.25V,适合电池供电和工业电源环境。通信接口采用标准SPI兼容串行接口,便于与微控制器、DSP或其他数字处理器连接。CMA-81+ 还具备多种省电模式,包括待机和关断模式,有助于延长便携式设备的续航时间。封装形式为小型化MSOP-10或TSSOP-16,节省PCB空间,适用于紧凑型设计。整体而言,CMA-81+ 是一款面向高精度测量应用的集成化ADC解决方案,兼顾性能、功耗与集成度,广泛受到工程师青睐。
型号:CMA-81+
制造商:Analog Devices
分辨率:24位
架构:Σ-Δ(Sigma-Delta)ADC
通道数:1差分或2差分/伪差分可选
采样速率:最高120 SPS(标准模式),可达480 SPS(快速模式)
积分非线性(INL):±2 ppm FSR
偏移误差:±1 μV(典型值)
增益误差:±0.005% FSR(典型值)
信噪比(SNR):108 dB(有效分辨率约18.3位)
总谐波失真(THD):< -100 dB
可编程增益放大器(PGA):1至128倍可编程增益
输入范围:±20 mV 至 ±2.56 V(取决于增益设置)
参考电压:内置2.5 V精密基准,温漂≤5 ppm/°C
工作电压:2.7 V 至 5.25 V
数字接口:SPI 兼容,3线或4线模式
工作温度范围:-40°C 至 +85°C
封装类型:MSOP-10 或 TSSOP-16
功耗:正常模式约350 μA,关断模式< 1 μA
CMA-81+ 的核心特性之一是其基于Σ-Δ调制技术的高精度模数转换能力,使其在低频信号采集领域表现出色。该ADC通过过采样和数字滤波技术,显著降低了量化噪声,并将噪声能量推向高频段,再通过数字低通滤波器抑制,从而实现极高的有效分辨率和动态范围。这种架构特别适合处理来自压力传感器、应变计、热电偶和RTD等缓慢变化的微弱信号。
另一个关键特性是其内置的可编程增益放大器(PGA),增益范围从1到128倍可调,允许直接接入毫伏级甚至微伏级的传感器输出信号而无需外置仪表放大器,不仅降低了系统成本,还减少了噪声引入的风险。配合出厂校准的零点和满量程补偿功能,CMA-81+ 能够在不同增益设置下保持高度线性与稳定性。
该器件集成了高精度2.5V基准电压源,具有极低的长期漂移和温度系数,确保在整个工作温度范围内保持测量一致性。同时,片内振荡器免除了外部晶振需求,进一步简化了外围电路设计。CMA-81+ 支持多种输出数据速率和滤波模式选择,用户可根据应用需求在分辨率与响应速度之间进行权衡。
SPI数字接口支持多种工作模式,包括主从时序配置、数据读取中断请求等功能,增强了系统的灵活性。此外,其低功耗特性使得该芯片非常适合用于电池供电的便携式仪器,如手持式测量仪、无线传感器节点等。所有这些特性共同构成了一个高度集成、稳定可靠的高精度数据采集前端解决方案。
CMA-81+ 广泛应用于对测量精度要求极高的工业与科学仪器领域。在称重系统中,它常被用于连接称重传感器(load cell),实现高分辨率重量检测,适用于电子秤、平台秤和配料控制系统。
在工业自动化中,CMA-81+ 可作为PLC(可编程逻辑控制器)或DCS(分布式控制系统)中的模拟输入模块核心,采集温度、压力、流量等物理量信号,尤其适合使用热电偶或RTD进行温度测量的场合,因其低噪声和高共模抑制比能有效消除现场干扰。
在医疗设备方面,该芯片可用于病人监护仪、血液分析仪等需要精确模拟信号采集的设备中,保障生命体征数据的准确性。
此外,在环境监测系统中,如空气质量检测、水质分析仪等,CMA-81+ 能够准确捕捉传感器输出的微弱电信号,提升系统整体测量精度。
科研实验设备如数据记录仪、高精度万用表、阻抗分析仪也常采用CMA-81+ 作为前端ADC,以满足长时间稳定运行和高保真信号还原的需求。
由于其小型封装和低功耗特性,CMA-81+ 同样适用于便携式测试设备和物联网(IoT)边缘节点,实现本地高精度传感数据采集后通过无线方式上传至云端或中心控制系统。
AD7190
ADS1256
LTC2440