TM201-M是一款高性能、低功耗的模拟前端(Analog Front-End, AFE)信号调理芯片,广泛应用于工业传感器信号处理、精密测量设备以及各类需要高精度模拟信号采集的系统中。该器件集成了可编程增益放大器(PGA)、低噪声仪表放大器、Σ-Δ型模数转换器(ADC)以及片上校准功能,能够实现对微弱传感器信号的高保真放大与数字化。TM201-M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,适用于在复杂电磁环境和宽温范围内工作的工业现场。芯片封装形式为小型化的MSOP-10或DFN-8,便于在空间受限的应用中部署。
该芯片支持单通道差分输入或伪差分输入模式,输入阻抗高,可直接连接多种类型的传感器,如热电偶、RTD(电阻式温度检测器)、称重传感器(load cell)等。内置的数字滤波器和可配置输出数据速率(ODR)使其能够在高分辨率与快速响应之间灵活权衡。此外,TM201-M通过标准I2C或SPI接口与主控制器通信,配置灵活,易于集成到嵌入式系统中。其工作电压范围通常为2.7V至5.5V,适合电池供电和工业电源系统使用。
型号:TM201-M
通道数:1
输入类型:差分/伪差分
ADC分辨率:24位
采样率:10Hz - 4kHz
非线性误差(INL):<±2ppm FSR
增益范围:1x - 128x 可编程
参考电压:内部1.25V ±0.1%(可外接)
信噪比(SNR):>95dB @ 60Hz
共模抑制比(CMRR):>100dB @ DC-1kHz
电源电压:2.7V - 5.5V
工作温度范围:-40°C 至 +125°C
封装形式:MSOP-10
接口类型:I2C/SPI 可选
TM201-M的核心特性之一是其高度集成的信号链架构,集成了低噪声前置放大器、可编程增益放大级、高精度24位Σ-Δ ADC以及片上数字滤波和校准逻辑。这种一体化设计显著减少了外部元件数量,提高了系统的可靠性和稳定性,同时降低了整体设计复杂度和PCB面积需求。其PGA增益可在1至128倍之间以二进制步进方式编程,允许用户根据传感器输出幅度动态调整放大倍数,从而最大化ADC的动态范围利用效率。
另一个关键特性是其卓越的噪声性能和高有效分辨率。在低速测量模式下(例如10Hz输出数据速率),TM201-M可实现超过21位的有效分辨率(ENOB),非常适合用于检测微伏级别的信号变化。片内集成了多阶sinc滤波器和可选的陷波滤波器,能够有效抑制工频干扰(如50Hz/60Hz及其谐波),提升在强干扰环境下的测量精度。此外,该芯片支持自校准和系统校准功能,可自动补偿偏移误差和增益误差,确保长时间运行下的测量一致性。
TM201-M还具备出色的直流和交流性能指标。其输入偏置电流极低(典型值<1nA),输入阻抗大于1GΩ,几乎不会对高源阻抗传感器造成负载效应。共模抑制比(CMRR)在宽频率范围内保持高位,有效抑制来自长线传输的共模噪声。电源抑制比(PSRR)也达到90dB以上,使其在电源波动较大的环境中仍能保持稳定输出。所有寄存器均可通过串行接口读写,支持多种省电模式(如待机、关断),便于在低功耗应用中优化能耗。
TM201-M广泛应用于对精度和稳定性要求较高的工业自动化与测量领域。在工业过程控制系统中,常用于压力、温度、流量等传感器的信号调理,尤其适合连接桥式传感器(如应变片、称重传感器),实现高精度重量或力的测量。由于其内置高精度参考源和低温漂特性,也常被用于便携式数据采集设备和智能变送器设计中,作为核心模拟采集单元。
在医疗电子设备中,TM201-M可用于生命体征监测仪器中的生物电信号采集前端,如心电图(ECG)、呼吸率检测等低频微弱信号的调理与数字化。其低噪声和高共模抑制能力能够有效提取淹没在噪声中的生理信号,提高诊断准确性。此外,在环境监测系统中,该芯片可用于气体传感器、湿度传感器等输出信号较弱的敏感元件接口电路,实现高灵敏度检测。
在测试与测量仪器方面,TM201-M适用于高精度万用表、台式DAQ模块、校准仪等设备,提供可靠的模拟输入解决方案。其数字接口兼容性强,便于与ARM Cortex-M系列MCU、DSP或FPGA连接,构建完整的嵌入式测量系统。对于需要CE或UL认证的工业产品,TM201-M的设计符合相关EMI/EMC标准,有助于缩短产品认证周期。
ADS1220
LTC2450
MAX11200