时间:2025/12/27 21:39:15
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VM21528-A是一款由Vimicro(威视芯)公司推出的高性能、低功耗的模拟前端(AFE, Analog Front-End)芯片,主要面向工业级传感器信号调理和精密测量应用。该器件集成了高精度可编程增益放大器(PGA)、低噪声仪表放大器、Σ-Δ型模数转换器(ADC)以及片上数字滤波和校准功能,能够对微弱的差分输入信号进行高保真放大与数字化处理。VM21528-A专为需要高分辨率、低温漂和强抗干扰能力的应用场景设计,广泛应用于压力传感器、称重传感器、热电偶、RTD(电阻温度检测器)等桥式或电阻式传感器接口电路中。其内置的自校准算法和温度补偿机制确保了在宽温范围内长期工作的稳定性和测量精度。此外,该芯片支持SPI和I2C双通信接口,便于与MCU或DSP主控单元连接,配置灵活,适合嵌入式系统集成。
VM21528-A采用小型化QFN-24封装,工作温度范围为-40°C至+125°C,满足工业环境下的严苛要求。芯片内部集成了低噪声基准电压源和可编程激励电流源,可用于驱动四线制RTD等有源传感器,进一步简化外围电路设计。通过寄存器配置,用户可以灵活选择增益倍数(从1V/V到128V/V)、输出数据速率(ODR)以及滤波模式(如sinc滤波、低延迟滤波等),实现性能与速度之间的最优平衡。由于其高度集成化的设计理念,VM21528-A显著降低了系统成本和PCB面积占用,是现代智能传感节点和物联网终端设备中的理想模拟信号采集解决方案。
型号:VM21528-A
制造商:Vimicro
封装类型:QFN-24
工作温度范围:-40°C ~ +125°C
电源电压:2.7V ~ 5.5V
接口类型:SPI, I2C
ADC类型:Σ-Δ
分辨率:24位
通道数量:2(差分)
可编程增益放大器(PGA)增益范围:1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 V/V
输出数据速率(ODR):10Hz ~ 4.8kHz
非线性误差(INL):<±5ppm FSR
噪声有效值(RMS Noise):最低可达25nV RMS(在增益为128时)
共模抑制比(CMRR):>100dB
电源抑制比(PSRR):>90dB
内置基准源:2.5V ±0.1% 初始精度
激励电流源:双路可编程(50μA/100μA/200μA/500μA)
工作电流:典型值为350μA(低功耗模式下可降至50μA)
失调误差:±2μV(最大)
温漂系数:±0.05μV/°C(典型)
VM21528-A具备卓越的低噪声性能和高动态范围,使其能够在极小信号输入条件下仍保持高精度测量能力。其核心Σ-Δ ADC架构结合多级数字滤波器设计,有效抑制了工频干扰(如50Hz/60Hz)及其谐波成分,特别适用于存在较强电磁干扰的工业现场环境。芯片内置的自动归零和斩波稳定技术大幅降低了传统运放中存在的输入失调电压及其随时间和温度漂移的问题,确保长时间运行下的测量一致性。可编程增益放大器支持八档增益调节,允许用户根据传感器输出幅度动态优化信噪比,避免信号饱和或量化误差过大。
该器件提供两种工作模式:高速模式和低功耗模式,用户可根据系统需求在性能与能耗之间灵活取舍。例如,在电池供电的便携式仪器中,可启用低功耗模式以延长续航时间;而在实时监控系统中,则可切换至高速模式获取更快的数据更新率。片上集成的温度传感器可用于监测芯片自身温度,并辅助外部传感器的温度补偿算法。此外,VM21528-A支持多种诊断功能,包括开路检测、短路检测、基准源失效报警等,提升了系统的安全性和可靠性。
SPI和I2C双接口设计增强了其与不同主控平台的兼容性,同时支持菊花链连接方式,便于多芯片级联使用,减少MCU GPIO资源占用。所有功能均可通过寄存器配置完成,无需外部精密电阻或校准元件,极大简化了硬件设计流程。出厂前已进行激光修调和高温老化测试,保证批次间的一致性和长期稳定性。整体而言,VM21528-A凭借其高集成度、高精度和强适应性,成为高端传感器信号调理领域的优选方案之一。
VM21528-A广泛应用于各类需要高精度模拟信号采集的工业与消费类电子系统中。典型应用场景包括工业自动化领域的压力变送器、液位计和流量计,其中它用于放大并数字化来自压阻式传感器的毫伏级输出信号,配合微控制器实现远程监控与数据上传。在称重系统中,如电子天平、地磅和料斗秤,该芯片能够精确捕捉应变片组成的惠斯通电桥的微小电压变化,实现亚克级甚至毫克级的重量分辨能力。
在温度测量领域,VM21528-A常与PT100、PT1000等铂电阻搭配使用,利用其内置激励电流源驱动传感器,并通过比率式测量法消除电源波动带来的影响,从而获得高精度的温度读数。此特性使其适用于暖通空调(HVAC)、医疗设备体温监测模块及环境监控站等场合。此外,在电力监控系统中,可用于电流互感器或霍尔传感器的后级信号处理,实现对交流电流的有效值采样。
由于其良好的EMI抗扰能力和宽温工作范围,VM21528-A也适用于车载传感器模块、井下石油勘探设备以及航空航天领域的分布式传感网络。在智能家居和物联网终端中,该芯片可作为智能传感器节点的核心AFE单元,实现对环境参数的精准感知与边缘计算预处理,支持工业4.0和IIoT(工业物联网)的发展需求。
ADS1220
HX711
MAX11270
LTC2450