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概览

优势和特点

  • 超低电流消耗(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
    • 0.1 μA:关断模式
  • 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个通道配置可将主机处理器负载降至最低
    • 深度嵌入式 FIFO 可将主机处理器负载降至最低(样本深度为 256)
    • 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:当 1.17 SPS(增益 = 128)– 48 nV/√Hz 时,为 25 nV rms
  • 高达 22 个无噪声位(增益 = 1)
  • 输出数据速率:1.17 SPS 至 2.4 kSPS
  • 由 1.71 V 至 3.6 V 单电源或 ±1.8 V 分离电源供电
  • 15 ppm/°C 最大漂移时的带隙基准电压
  • 具有轨到轨模拟输入的 PGA
  • 自适应传感器接口功能:
    • RTD 的匹配可编程激发电流
    • 适用于热电偶的片内偏置电压发生器
    • 适用于桥传感器的低端电源开关
    • 传感器明线检测
  • 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)
  • 提供 35 球 2.74 mm × 3.6 mm WLCSP
  • 温度范围:−40°C 至 +105°C

产品详情

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

产品生命周期 icon-recommended 推荐新设计使用

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软件代码及系统需求

工具及仿真模型

LTspice

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。

LTspice

LTspice中提供以下器件型号:

AD4130-8

配套产品推荐

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