AD4130-8
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AD4130-8

具有集成 PGA 和 FIFO 的 32 μA,超低功耗,24 位 Σ-Δ ADC

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产品详情
特性
  • 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
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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

产品技术资料帮助

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参考资料

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AD4130-8BCBZ-RL7
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AD4130-8BCPZ-RL7
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评估

评估套件 1

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EVAL-AD4130-8

AD4130-8 评估板

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EVAL-AD4130-8

AD4130-8 评估板

AD4130-8 评估板

特性和优点

  • 适用于 AD4130-8 的功能完备的评估板
  • PC 控制配合系统演示平台 (EVAL-SDP-CK1Z) 一起使用
  • 用于控制和数据分析的 PC 软件(时域)
  • 独立功能

产品详情

EVAL-AD4130-8WARDZ 评估套件采用 AD4130-8 24 位超低功耗低噪声模数转换器 (ADC)。

通过连接到 EVAL-SDP-CK1Z 母板,EVAL-AD4130-8WARDZ 板连接到 PC 的 USB 端口。通过 PC 提供的 5V USB 电源可调节至 3.3 V,以便为 AD4130-8 供电并支持所有必要的元件。

AD4130-8 ACE 插件可以全面配置 AD4130-8 套件寄存器功能,并以波形图、直方图和相关噪声分析的形式为 ADC 性能评估提供直流和交流时域分析。

EVAL-AD4130-8WARDZ 是一款可以让用户评估 ADC 特性的评估板。凭借 EVAL-SDP-CK1Z 系统演示平台 (SDP),用户 PC 可执行软件可通过 USB 控制 AD4130-8。

应用

  • 温度测量,如热电偶、RTD 和热敏电阻
  • 压力测量,如电桥传感器
  • 医疗健康和可穿戴设备中的智能变送器
工具和仿真

工具及仿真模型 2

LTspice®是一款强大高效的免费仿真软件、原理图采集和波形观测器,为改善模拟电路的仿真提供增强功能和模型。

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