AD4129-4

AD4129-4は、低帯域幅のバッテリ駆動アプリケーション向けの超低消費電力、高精度の測定ソリューションです。完全に統合されたアナログ・フロント・エンド（AFE）には、最大8つのシングルエンドまたは4つの差動入力に対応するマルチプレクサ、プログラマブル・ゲイン・アンプ（PGA）16ビット・シグマ・デルタ（Σ-Δ）アナログ・デジタル・コンバータ（ADC）、オンチップ・リファレンスおよび発振器、選択可能なフィルタ・オプション、スマート・シーケンサ、センサー・バイアスおよび励起オプション、診断機能、およびバッテリ駆動寿命（コイン型電池で5年以上）を向上させるための機能（先入れ先出し（FIFO）バッファとデューティ・サイクリング）が新たに追加されています。

AD4129-4を使用すると、連続変換中に28.5μA（ゲイン = 1）および32.5μA（ゲイン = 128）の消費電流で低周波信号を測定でき、デューティ・サイクル・オプションの1つを使用すると平均電流がさらに低くなります。AD4129-4は、4つの差動入力、または8つのシングルエンドまたは疑似差動入力を持つように構成できます。これらはクロスポイント・マルチプレクサに接続され、任意の入力ペアがPGAおよびADCへの測定チャンネル入力になることができます。

AD4129-4は、ユーザが1.71V～3.6Vの単一アナログ電源電圧で動作できるように設計されています。バッテリ・アプリケーションでは、バッテリ電圧が消耗してもAFEが動作を継続できるため、1.71Vという低電圧で動作することでシステム寿命を延ばすことができます。デジタル電源は1.65V～3.6Vの範囲で分割できます。

消費電流の削減に加え、オンチップFIFOバッファの統合をスマート シーケンサと連携して使用することで、AD4129-4を自律測定システムとして機能させ、マイクロコントローラを長時間スリープ状態にすることができます。

インテリジェントな割込み機能があるため、エラー検出と安全の両方においてより大きな信頼を置くことができます。FIFOのサンプルが事前定義された値に達したとき、またはユーザ設定可能なしきい値を超えたとき、ユーザは割り込み信号のトリガーをイネーブルできます。

AD4129-4には、温度、負荷、圧力の測定に使用されるトランスデューサへの簡単かつ効果的な接続を可能にする次の主要なアナログ機能が搭載されています。

• PGA。プログラマブル・ゲイン（1～128）と低入力電流での高入力インピーダンスにより、PGAは抵抗ブリッジ、熱電対、抵抗温度検出器（RTD）などの低出力振幅のトランスデューサに直接インターフェースできます。
• 容量性PGAであることから全コモンモード入力範囲が可能で、広い範囲で変化する入力コモンモードに対しマージンを大きくとることができます。コモンモード入力範囲が広いことで、全体的な分解能が向上し、レシオメトリック計測に非常に効果的です。
• 低ドリフト高精度の電流源：IEXC0およびIEXC1電流源は、2線式、3線式、および4線式RTDを励起するために使用できます。励起電流出力オプションには、100nA、10µA、20µA、50µA、100µA、150µA、200µAがあります。
• ローサイド・パワー・スイッチ（PDSW）を、変換と変換の間のブリッジ・センサーのパワーダウンに使用できます。このPDSWは、シーケンサ内でチャンネル単位で制御できるため、システム全体での最適なタイミングとエネルギー節約が可能です。また、PDSWを使用することで、より大きな消費電力のアナログ・センサーを低消費電力システムで用いることが可能となります。
• 熱電対の電圧バイアス（VBIASソースはチャンネルのコモンモード電圧をAVDD/2に設定します）。
• スマート・シーケンサを使用すると、有効化された各事前構成チャンネルを所定の順序で変換できるため、トランスデューサ、システム・チェック、診断測定を組み合わせてインターリーブできます。このシーケンサによって、シリアル・インターフェースを介してデバイスと何度も通信する必要がなくなります。シーケンスにおいては16個のチャンネルを構成できます。それぞれのチャンネルは、事前に定めた8個のADCセットアップから選択します。このセットアップにより、ゲイン、フィルタ・タイプ、出力データレート、バッファリング、タイミング、リファレンス・ソースの選択が可能となります。

高集積フロント・エンド機能と小型パッケージ オプションを組み合わせることで、より小規模なエンド ソリューションが可能になります。たとえば、AD4129-4は、内部でバッファリング可能な外部差動リファレンスを受け入れることに加えて、低熱ドリフトのバンドギャップ リファレンスを統合しています。

安全性が重要なアプリケーションでは、AD4129-4には、バーンアウト電流による断線検出、内部温度センサー、リファレンス検出、アナログ入力過電圧および低電圧検出などの診断機能が含まれています。デジタル・インターフェースには、巡回冗長検査（CRC）やシリアル・インターフェース・チェックなどの追加の診断機能が含まれており、堅牢な通信リンクを実現します。

アプリケーション

• スマート・トランスミッタ
• ワイヤレス・バッテリおよびハーベスタ駆動のセンサー・ノード
• 携帯型計測器
• 温度計測：熱電対、RTD、サーミスタ
• 圧力計測：ブリッジ変換器
• ヘルスケア、ウェアラブル