AD4130-8
推荐新设计使用具有集成 PGA 和 FIFO 的 32 μA,超低功耗,24 位 Σ-Δ ADC
- 产品模型
- 2
产品详情
- 超低功耗(典型值):
- 32 μA:连续转换模式(增益 = 128)
- 5 μA:占空比模式(比率 = 1/16)
- 0.5 μA:待机模式
- 0.1μA:掉电模式
- 内置系统级节能功能:
- 节电占空比:1/4或1/16
- 智能时序控制器和每通道配置充分降低主机处理器负载
- 深度嵌入式FIFO充分降低主机处理器负载(256个样本的深度)
- 自主FIFO中断功能、阈值检测
- 低至1.71 V的单电源可延长电池工作时间
- 有效值噪声:25 nV rms(1.17 SPS,增益=128)– 48 nV/√Hz
- 无噪声分辨率高达22位(G = 1)
- 输出数据速率:1.17 SPS至2.4 kSPS
- 采用1.71 V至3.6 V单电源或±1.8 V双电源供电
- 带隙基准电压源,漂移最大值为15 ppm/°C
- 具有轨到轨模拟输入的PGA
- 自适应传感器接口功能:
- 用于RTD的可编程匹配激励电流
- 用于热电偶的片内偏置电压发生器
- 用于桥式传感器的低端功率开关
- 传感器开路检测
- 内部温度传感器和振荡器
- 自校准和系统校准
- 灵活的滤波器选项
- 同时进行50 Hz/60 Hz抑制(所选的滤波器选项上)
- 通用输出
- 诊断功能
- 交叉点多路复用输入
- 8个差分/16个伪差分输入
- 5 MHz SPI(3线或4线)
- 采用35引脚、2.74 mm x 3.6 mm WLCSP和32引脚、5 mm x 5 mm LFCSP封装
- 温度范围:−40°C至+105°C (WLCSP)、−40°C至+125°C (LFCSP)
- AD4130-8 LFCSP与AD7124-8 LFCSP引脚兼容
AD4130-8 是一款超低功耗的高精度测量解决方案,适用于使用低带宽电池工作的应用。完全集成的模拟前端 (AFE) 包括可用于多达 16 个单端或 8 个差分输入的多路复用器、可编程增益放大器 (PGA)、24 位 Σ-Δ (Σ-Δ) 模数转换器 (ADC)、片内基准电压和振荡器、可选滤波器选项、智能时序控制器、传感器偏置和激发选项、诊断以及新添加的功能,可改善使用电池运行的寿命(一颗纽扣电池可使用 5 年多),即先进先出 (FIFO) 缓冲区和占空比。
利用 AD4130-8,用户可以在连续转换过程中测量电流消耗为 28.5 μA(增益 = 1)和 32.5 μA(增益 = 128)的低频信号,当使用占空比选项之一时,甚至可以在使用更低的平均电流时进行测量。AD4130-8 可配置为具有 8 个差分输入或 16 个单端或伪差分输入,它们连接到交叉点多路复用器,其中任何输入对都可以成为 PGA 和 ADC 的测量通道输入。
AD4130-8 设计为支持用户通过 1.71 V 到 3.6 V 的单个模拟电源电压操作。在电池应用中,低至 1.71 V 的操作可延长系统寿命,因为即使电池电压消失,AFE 也可以继续运行。数字电源可以是独立的,其范围可在 1.65 V 至 3.6 V 之间。
加上降低的电流消耗,集成的片内 FIFO 缓冲区可与智能时序控制器串联工作,从而使 AD4130-8 成为自主测量系统,这样,微控制器便可以休眠更长时间。
凭借智能中断功能,用户在错误检测和安全性方面将更有信心。当 FIFO 中的样本达到预定义值或超过用户可编程阈值时,用户可以触发中断信号。
AD4130-8 提供了以下关键模拟功能,从而支持简单有效地连接到用于测量温度、负载和压力的传感器:
- PGA。由于可编程增益(从 1 到 128)和低输入电流的高输入阻抗,PGA 允许直接与低输出振幅的传感器连接,例如,电阻桥、热电偶和电阻温度检测器 (RTD)。
- 电容式 PGA 支持全共模输入范围,对于广泛变化的输入共模,为设计人员提供了更多余地。更宽的共模输入范围提高了整体分辨率,在比率指标测量中非常有效。
- 低漂移精度电流源。IEXC0 和 IEXC1 电流源可用于激发 2 线、3 线和 4 线 RTD。激发电流输出选项包括 100 nA、10 μA、20 μA、50 μA、100 μA、150 μA 和 200 μA。
- 低端电源开关 (PDSW) 可用于在转换之间关断桥传感器。可基于每个通道在时序控制器内控制 PDSW,从而让整体系统达到最佳时序和节能效果。PDSW 还支持在低功耗系统中使用更高功率的模拟传感器。
- 适用于热电偶的电压偏置(VBIAS 源将通道的共模电压设置为 AVDD/2)。
- 智能时序控制器允许以预定顺序转换每个启用的预配置通道,从而支持交错混合传感器、系统检查和诊断测量。凭借时序控制器,无需再与套件重复串行接口通信。序列中可配置 16 个通道,每个通道可以从 8 个预定义的 ADC 设置中进行选择,从而允许选择增益、滤波器类型、输出数据速率、缓冲、时序和基准电压源。
高度集成的前端功能配合小型封装选项,支持更小的终端解决方案。例如,除了接受外部差分基准电压(可在内部缓冲)外,AD4130-8 还集成了一个低热漂移带隙基准电压。
在关键的安全应用中,AD4130-8 包括诊断功能,如通过烧毁电流、内部温度传感器、基准电压检测、模拟输入过压和欠压检测来进行明线检测。数字接口上包括新增的诊断功能,如循环冗余检查 (CRC) 和串行接口检查,从而确保通信链路的可靠性。
应用
- 智能变送器
- 无线电池和收割机供电的传感器节点
- 便携式仪器仪表
- 温度测量:热电偶、RTD、热敏电阻
- 压力测量:桥传感器
- 医疗健康和可穿戴设备
参考资料
数据手册 1
用户手册 1
视频 5
器件驱动器 2
模拟对话 2
思想领导力 1
ADI 始终高度重视提供符合最高质量和可靠性水平的产品。我们通过将质量和可靠性检查纳入产品和工艺设计的各个范围以及制造过程来实现这一目标。出货产品的“零缺陷”始终是我们的目标。查看我们的质量和可靠性计划和认证以了解更多信息。
产品型号 | 引脚/封装图-中文版 | 文档 | CAD 符号,脚注和 3D模型 |
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AD4130-8BCBZ-RL7 | 35-Ball WLCSP (2.70 mm x 3.56mm x 0.50 mm) | ||
AD4130-8BCPZ-RL7 | 32-Lead LFCSP (5mm x 5mm x 0.75mm w/ EP) |
产品型号 | 产品生命周期 | PCN |
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6月 26, 2023 - 23_0123 Datasheet correction for AD4130-8 |
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AD4130-8BCBZ-RL7 | 量产 |
这是最新版本的数据手册
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工具及仿真模型
LTspice 1
LTspice中提供以下器件型号:
- AD4130-8
Signal Chain Designer - BETA
Signal Chain Designer is a web-based tool designed to create and simulate complex precision signal chains. See your circuit’s performance before you commit to your PCB: transfer function, noise, power consumption, input range, and DC error. Quickly experiment with different parts and architectures. Signal chains can be exported to LTspice for further analysis.
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