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KXD94-7138 发布时间 时间:2025/12/25 13:42:46 查看 阅读:23

KXD94-7138是一款由昆山芯达半导体有限公司设计生产的高性能、低功耗的模拟前端(Analog Front-End, AFE)芯片,广泛应用于工业控制、传感器信号调理、精密测量设备以及智能传感系统中。该芯片集成了高精度运算放大器、可编程增益放大器(PGA)、低噪声模数转换器(ADC)前端调理电路以及多种保护功能模块,能够有效提升弱信号采集系统的整体性能和稳定性。KXD94-7138采用先进的CMOS工艺制造,具备良好的温度稳定性和抗干扰能力,适用于对信号完整性要求较高的应用场景。其封装形式为小型化的QFN-24L,便于在空间受限的PCB布局中使用,同时支持宽工作电压范围(2.7V至5.5V),适应多种供电环境。
  KXD94-7138内部集成多通道输入选择开关,支持单端或差分输入模式,用户可通过配置寄存器灵活设置增益倍数(如1、2、4、8、16、32等),以适配不同幅度的传感器输出信号。此外,该芯片内置自校准机制,可在上电或运行过程中自动补偿偏移误差,提高长期工作的测量精度。为了增强系统可靠性,KXD94-7138还提供了过压保护、静电防护(ESD)高达±4kV(HBM)以及热关断保护等功能,防止因异常工况导致器件损坏。
  该芯片通常与外部MCU或DSP配合使用,通过标准I2C或SPI通信接口进行参数配置和状态读取,简化了系统设计流程。凭借其高集成度、优异的信噪比表现和出色的线性度,KXD94-7138已成为压力传感器、称重模块、医疗监测设备及工业自动化仪表中的关键信号调理元件。

参数

型号:KXD94-7138
  制造商:昆山芯达半导体有限公司
  封装类型:QFN-24L
  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
  通道数量:4路可选输入
  增益设置:1/2/4/8/16/32倍可编程
  带宽:≥10MHz
  输入噪声密度:≤15nV/√Hz @ 1kHz
  共模抑制比(CMRR):≥90dB
  电源抑制比(PSRR):≥95dB
  非线性误差(INL):±1.5LSB
  采样速率支持:最高支持1MSPS外部ADC匹配
  ESD防护:±4kV(人体模型)
  功耗:典型值2.8mA(3.3V供电)

特性

KXD94-7138具备卓越的低噪声与高精度信号调理能力,其核心特性之一是集成了低噪声前置放大器和可编程增益放大器(PGA),能够在微伏级信号输入条件下实现高保真放大,显著提升小信号检测的灵敏度和动态范围。该芯片采用斩波稳定技术(Chopper Stabilization)来有效抑制1/f噪声和直流偏移漂移,确保在长时间运行和温度变化环境下仍能维持稳定的输出性能。这种设计特别适合用于称重传感器、压力变送器和生物电信号采集等需要高分辨率和低漂移的应用场景。
  另一个关键特性是其灵活的多通道输入架构,支持最多四路模拟信号输入,并可通过数字接口选择单端或全差分输入模式,满足不同类型传感器的连接需求。每个通道均可独立配置增益和滤波参数,允许系统在不更改硬件的情况下适应多种传感器类型,提高了产品的通用性和设计灵活性。此外,片内集成的抗混叠滤波器和驱动缓冲器进一步优化了与后级ADC的匹配性能,减少外部元器件数量,降低系统成本和PCB面积。
  在可靠性方面,KXD94-7138内置多项保护机制,包括输入过压钳位电路、反向电压保护、热关断及ESD防护,确保在恶劣工业环境中长期稳定运行。其数字通信接口支持I2C和SPI双模式,兼容性强,且具备地址可配置功能,允许多个器件挂载在同一总线上,适用于复杂多节点的数据采集系统。最后,该芯片提供全面的自诊断和校准功能,支持零点校准、增益校准和开路检测,极大简化了终端设备的生产标定流程,提升了量产效率和产品一致性。

应用

KXD94-7138主要应用于各类需要高精度模拟信号采集和处理的电子系统中。在工业自动化领域,它常被用作PLC模块、远程IO单元中的模拟量输入前端,用于采集温度、压力、流量等传感器信号,具有抗干扰能力强、稳定性高等优点。在称重与衡器系统中,该芯片能够精确处理来自应变片式称重传感器的毫伏级输出信号,结合内部PGA和数字滤波算法,实现高分辨率重量测量,广泛应用于电子秤、平台秤和工业称重控制系统。
  在医疗健康设备中,KXD94-7138可用于便携式监护仪、血压计、呼吸机等产品中,作为生物电信号(如ECG、EMG)或生理压力信号的前置放大单元,凭借其低噪声和高共模抑制比,有效提取微弱生理信号并抑制工频干扰。此外,在智能物联网(IoT)传感器节点中,该芯片因其低功耗特性和高度集成化设计,成为电池供电型无线传感终端的理想选择,支持长期连续监测而无需频繁更换电源。
  其他应用还包括环境监测设备(如气体传感器信号调理)、精密仪器仪表(如数据采集卡、示波器前端)、汽车电子中的非安全类传感器接口以及科研实验设备中的高精度数据记录系统。由于其良好的温度适应性和长期稳定性,KXD94-7138也适用于户外或极端温区部署的监测装置。

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KXD94-7138参数

  • 制造商Kionix
  • 传感轴X
  • 加速5 g
  • 灵敏度400 mV/g
  • 封装 / 箱体DFN-10
  • 输出类型Analog
  • Supply Voltage - Max5.25 V
  • Supply Voltage - Min2.5 V
  • 最大工作温度+ 125 C
  • 最小工作温度- 40 C
  • 封装Bulk