时间:2025/12/25 13:50:16
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HS9913-FM是一款由华硕(Hu Shuo)科技推出的高性能、低功耗的模拟前端(AFE)集成电路,主要用于传感器信号调理和精密测量系统。该芯片集成了高精度运算放大器、可编程增益放大器(PGA)、低噪声参考电压源以及多路复用器,适用于工业自动化、医疗设备、环境监测及物联网终端等对信号采集精度要求较高的应用场景。HS9913-FM采用先进的CMOS工艺制造,具备良好的温度稳定性和长期可靠性,能够在-40°C至+85°C的宽温范围内稳定工作,满足工业级应用需求。其封装形式为小型化的16引脚TSSOP封装,有助于节省PCB空间并提升系统集成度。该器件通过I2C或SPI接口与主控制器通信,支持用户对增益、采样速率、滤波特性等参数进行灵活配置,从而适配多种传感器类型如热电偶、RTD、桥式压力传感器等。此外,HS9913-FM内置自校准功能,可有效消除偏移误差和增益误差,进一步提高测量准确性。整体设计注重抗干扰能力,具备优异的电磁兼容性(EMC)表现,适合在复杂电磁环境中长期运行。
型号:HS9913-FM
制造商:华硕科技
封装类型:TSSOP-16
工作电压范围:2.7V ~ 5.5V
工作温度范围:-40°C ~ +85°C
接口类型:I2C/SPI 可选
ADC分辨率:24位 Sigma-Delta
最大采样率:4kSPS
可编程增益放大器(PGA)增益范围:1~128倍(步进可调)
输入通道数:4通道(差分)
非线性误差(INL):±2ppm FSR
噪声密度:≤15nV/√Hz @低频
共模抑制比(CMRR):>100dB @50/60Hz
电源电流:典型值1.2mA(正常模式),待机电流<1μA
参考电压源:内置1.25V ±0.1% 高精度基准
增益漂移:5ppm/°C
失调电压漂移:0.1μV/°C
HS9913-FM的核心特性之一是其高度集成的模拟前端架构,集成了24位高精度Σ-Δ型ADC、可编程增益放大器(PGA)、多路复用开关、精密基准电压源以及数字滤波模块,使其能够直接连接各类微弱输出信号的传感器而无需额外的信号调理电路。这种集成化设计不仅降低了系统复杂度,还减少了外部元件带来的噪声和误差源,显著提升了整体测量精度和稳定性。
该芯片支持多种增益设置,增益范围从1到128倍连续可调,允许用户根据传感器输出幅度优化信噪比(SNR),确保小信号也能被准确捕捉。其内置的低噪声前置放大器具有极低的输入电压噪声(≤15nV/√Hz),同时具备出色的共模抑制能力和电源抑制能力,能在存在较强干扰的工业现场保持稳定性能。
HS9913-FM提供灵活的数字接口选项,支持I2C和SPI两种通信协议,并可通过配置引脚选择主从模式或地址设定,方便多设备挂载总线。片上集成的数字滤波器支持多种滤波模式,包括sinc3、sinc4以及带陷波的工频抑制滤波器,特别适用于50Hz/60Hz电力干扰严重的环境,能有效滤除交流电网引入的干扰信号。
此外,该器件具备完整的自校准和系统校准功能,可在上电时自动补偿内部PGA和ADC的偏移误差与增益误差,并支持用户触发的系统级校准流程,以消除外部电路可能引入的偏差。这一功能对于需要长时间运行且不允许频繁维护的应用至关重要。
HS9913-FM采用低功耗设计,在正常工作模式下仅消耗约1.2mA电流,进入待机模式后功耗可降至1μA以下,非常适合电池供电或能量受限的嵌入式系统。所有寄存器均可通过串行接口读写,便于实现远程监控与动态参数调整。整体设计符合RoHS环保标准,具备良好的ESD防护能力(HBM模型±4kV),增强了在现场应用中的鲁棒性。
HS9913-FM广泛应用于需要高精度模拟信号采集的工业与消费类电子系统中。在工业自动化领域,它常用于PLC模块、数据采集卡、智能变送器中,对接压力、温度、流量等传感器信号进行精确数字化处理。由于其优异的低温漂和高线性度,特别适合用于称重系统,例如电子天平、料斗秤和平台秤,能够实现高达20000:1以上的有效分辨率。
在医疗设备方面,HS9913-FM可用于便携式监护仪、血糖仪、呼吸机等产品中的生物电信号或生理参数检测前端,凭借其低噪声和高共模抑制能力,可有效提取微伏级的心电(ECG)、肌电(EMG)信号,同时抑制工频干扰。
环境监测系统也是其重要应用方向,如空气质量检测仪、温湿度记录仪、水文传感器网络等,配合热敏电阻、气体传感器或红外探测器使用,能够实现长时间稳定的环境数据采集。
在物联网(IoT)终端设备中,HS9913-FM因其小封装、低功耗和高集成度优势,成为边缘节点传感模块的理想选择,尤其适用于无线传感器节点、智能家居控制面板、楼宇自动化系统等场景。
此外,该芯片还可用于精密仪器仪表、电池管理系统(BMS)中的电压/电流监测单元、以及实验室级DAQ系统中作为前端调理IC。其宽电压供电范围和工业级温度适应能力,使其能够在恶劣环境下持续可靠运行,满足严苛的应用需求。
HX711
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