AD5940
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AD5940

高精度なインピーダンスおよび電気化学フロント・エンド

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よく聞かれる質問(FAQ)

製品モデル 2
1Ku当たりの価格 最低価格:$5.35
特長
アナログ入力
  • 800kSPSの16ビットADC
  • 電圧、電流、インピーダンスの測定が可能
    • 内部/外部の電流チャンネルおよび電圧チャンネル
    • 超低リークのスイッチ・マトリックスおよび入力マルチプレクサ
  • 入力バッファおよびプログラマブル・ゲイン・アンプ
電圧 DAC
  • 0.2 V ~ 2.4 V(センサーに対して ±2.2 V の電位)の出力範囲を持つデュアル出力電圧 DAC
定電位アンプのバイアス用の 12 ビット VBIAS0 出力
  • TIA のバイアス用の 6 ビット VZERO0 出力
  • 超低消費電力: 1 μA
  • 高速 12 ビット ADC: 1 個
    • センサーの出力範囲:±607 mV
    • プログラマブル・ゲイン・アンプの出力時のゲイン設定:2および0.05
アンプ、アクセラレータ、およびリファレンス
  • 電気化学センシングにおける定電位バイアスに適した低消費電力および低ノイズの定電位アンプ: 1 個
  • センサー電流出力の測定に適した低消費電力および低ノイズの TIA: 1 個
    • 50pA~3mAの範囲
    • センサー出力用のプログラマブルな負荷およびゲイン抵抗
  • アナログ・ハードウェア・アクセラレータ
    • デジタル波形発生器
    • 受信フィルタ
    • 複素インピーダンス測定(DFT)エンジン
  • 0.015Hz~200kHzの広帯域幅の入力信号を処理する高速TIA:1個
  • 正弦波および台形の波形を生成するデジタル波形発生器
  • 2.5 V および 1.82 V の内部リファレンス電圧源
システム・レベルの節電
  • デューティ・サイクルのアナログ・ブロックの迅速なパワーアップおよびパワーダウン
  • ホスト・コントローラにかかるワークロードを最小化するプログラマブル AFE シーケンサ
  • AFE シーケンスを事前にプログラムするための 6 kB SRAM
  • 超低消費電力定電位チャンネルの消費電流:6.5 μA(電源投入され他の全ブロックが休止モードの場合)
スマート・センサーの同期およびデータ収集
  • センサー計測のサイクル精度の制御
  • シーケンサ制御の GPIO
オンチップ周辺機器
  • SPI シリアル入出力
  • ウェークアップ・タイマー
  • 割込みコントローラ
電源
  • 2.8 V ~ 3.6 V の電源
  • 1.82 V 入出力準拠
  • POR
  • LPDAC および定電位をパワーアップしてセンサー・バイアスを維持した休止モード
パッケージと温度範囲
  • 3.6 mm × 4.2 mm、56 ボール WLCSP
  • 7 mm × 7 mm、48ピンLFCSP
  • −40 °C ~ +85 °C で仕様規定
製品概要
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AD5940 およびAD5941は、電流滴定、ボルタンメトリ、またはインピーダンス測定などの電気化学ベースの高精度の測定技術を必要とするポータブル・アプリケーション向けに設計された高精度および低消費電力のアナログ・フロント・エンド(AFE)です。AD5940/AD5941 は、皮膚インピーダンスや体インピーダンスの測定用に設計されており、完成された生体電気/生体電位測定システムの AD8233 AFE と連動するように設計されています。AD5940/AD5941は、電気化学式有毒ガス検知用に設計されています。

AD5940/AD5941 は、2 つの高精度励起ループと 1 つの共通の測定チャンネルで構成されており、テスト対象のセンサーを幅広く測定できます。1 つ目の励起ループは、超低消費電力デュアル出力ストリング D/A コンバータ(DAC)と低消費電力および低ノイズの定電位アンプで構成されています。DAC の一方の出力で定電位アンプの非反転入力を制御し、他方の出力でトランスインピーダンス・アンプ(TIA)の非反転入力を制御します。この低消費電力励起ループは、DC ~ 200 Hz の信号を生成することができます。

2 つ目の励起ループは、高速 DAC と呼ばれる 12 ビット DAC で構成されています。この DAC は、最大 200 kHz の高周波数励起信号を生成することができます。

AD5940/AD5941 測定チャンネルには、入力バッファ、内蔵アンチエイリアス・フィルタ(AAF)、およびプログラマブル・ゲイン・アンプ(PGA)を備えた 16 ビット 800 kSPS マルチチャンネル逐次比較レジスタ(SAR)A/D コンバータ(ADC)が使用されています。ADC には、±1.35 V の入力電圧範囲があります。ADC 前の入力マルチプレクサにより、ユーザーは測定する入力チャンネルを選択できます。これらの入力チャンネルには、複数の外部電流入力、複数の外部電圧入力、および内部電圧チャンネルなどがあります。内部チャンネルでは、内部の電源電圧、ダイ温度、およびリファレンス電圧を測定して診断することができます。

電流入力には、さまざまなタイプのセンサーを測定するためのプログラマブルなゲイン抵抗と負荷抵抗を備えた 2 つの TIA が含まれています。1 つ目の TIA は、LPTIA と呼ばれ、低帯域幅の信号を測定できるように設計されています。2 つ目の TIA は、高速 TIA と呼ばれ、最大 200 kHz の高帯域幅の信号を測定できるように設計されています。

センサーは、超低リークおよび低 RON のプログラマブル・スイッチ・マトリックスにより、内部アナログ励起ブロックと測定ブロックに接続されています。このマトリックスは外付けのトランスインピーダンス・アンプ抵抗(RTIAs)およびキャリブレーション抵抗を接続するためのインターフェースとして機能します。このマトリックスを使用して、複数の電子測定デバイスを同じ測定電極にマルチプレクスすることもできます。

高精度の 1.82 V および 2.5 V 内蔵リファレンス・ソースが提供されています。内部 ADC および DAC 回路は、この内蔵リファレンス・ソースを使用して、それらの周辺機器に対して低ドリフト性能を実現します。

AD5940/AD5941 測定ブロックは、SPI(シリアル・ペリフェラル・インターフェース)インターフェースから直接レジスタに書き込むか、または AFE チップの自律的な制御を可能にするプログラマブル・シーケンサを使用して制御することができます。6 kB のスタティック・ランダム・アクセス・メモリ(SRAM)は、ディープ・データ FIFO(先入れ先出し)とコマンド・メモリ用に分割されています。

測定コマンドはコマンド・メモリに保存され、測定結果はデータ FIFO に保存されます。FIFO 満杯、FIFO オーバーフローなどの FIFO の状態を示すために、FIFO に関連した多くの割込みが用意されています。

多数の汎用入出力(GPIO)が使用可能で、AFEシーケンサを用いて制御できます。AFEシーケンサは複数の外部センサー・デバイスをサイクル精度で制御できます。AD5940/AD5941 は、2.8 V ~ 3.6 V の電源で駆動し、−40 °C ~ +85 °C の温度範囲向けに仕様規定されています。AD5940 は、56 ピン 3.6 mm × 4.2 mm WLCSP パッケージを採用しています。AD5941 は、48ピンLFCSP パッケージを採用しています。

アプリケーション

  • 電気化学測定
  • 電気化学ガス・センサー
  • 定電位/電流滴定/ボルタンメトリ/サイクリック
    • ボルタンメトリ
  • 生体インピーダンス・アプリケーション
    • 皮膚インピーダンス
    • 体インピーダンス
  • 連続的な血糖値モニタリング
  • バッテリ・インピーダンス

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利用上の注意

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アナログ・デバイセズ社は、提供する情報が正確で信頼できるものであることを期していますが、その情報の利用に関して、あるいはその利用によって生じる第三者の特許やその他の権利の侵害に関して一切の責任を負いません。また、アナログ・デバイセズ社の特許または特許の権利の使用を明示的または暗示的に許諾するものでもありません。仕様は予告なしに変更する場合があります。本紙記載の商標および登録商標は、各社の所有に属します。


本データシートの英語以外の言語への翻訳はユーザの便宜のために提供されるものであり、リビジョンが古い場合があります。最新の内容については、必ず最新の英語版をご参照ください。

なお、日本語版のデータシートは基本的に「Rev.0」(リビジョン0)で作成されています。そのため、英語版が後に改訂され、複数製品のデータシートがひとつに統一された場合、同じ「Rev.0」の日本語版のデータシートが異なる製品のデータシートとして表示されることがあります。たとえば、「ADM3307E」の場合、日本語データシートをクリックすると「ADM3311E」が表示されます。これは、英語版のデータシートが複数の製品で共有できるように1本化され、「ADM3307E/ADM3310E/ADM3311E/ADM3312E/ADM3315E」(Rev.G)と改訂されたからで、決して誤ってリンクが張られているわけではありません。和文化されたデータシートを少しでも有効に活用していただくためにこのような方法をとっておりますので、ご了解ください。

ドキュメント

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アナログ・デバイセズは、最高レベルの品質と信頼性を満たす製品を供給することを常に最重要視しています。これを実現するため、製品、プロセス設計、更には製造プロセスに対しあらゆる観点から品質と信頼性のチェックを行っています。アナログ・デバイセズでは出荷製品に対する「ゼロ・ディフェクト」を常に目指しています。詳細については、アナログ・デバイセズの品質および信頼性プログラム、認証のページを参照してください。
製品モデル ピン/パッケージ図 資料 CADシンボル、フットプリント、および3Dモデル
AD5940BCBZ-RL
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AD5940BCBZ-RL7
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評価用キット

評価用キット 3

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EVAL-HCRWATCH4Z

バイタル・サイン・モニタリング(VSM)用ウォッチ ※本製品は評価用であり、医療機器ではありません

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EVAL-HCRWATCH4Z

バイタル・サイン・モニタリング(VSM)用ウォッチ ※本製品は評価用であり、医療機器ではありません

バイタル・サイン・モニタリング(VSM)用ウォッチ ※本製品は評価用であり、医療機器ではありません

機能と利点

  • バイタル・サイン・モニタリング・プラットフォーム
  • バッテリ駆動ウェアラブル・プラットフォーム
  • リアルタイム・ライブ・データ表示
  • オフライン解析用にデータをフラッシュ・メモリに保存
  • 容易な構成

製品の詳細

バイタル・サイン・モニタリング(VSM)用ウォッチEVAL-HCRWATCH4Zは、高性能バイタル・サイン・モニタリング・アプリケーション向けのモジュール開発、デモおよびデータ収集プラットフォームです。アナログ・デバイセズのアナログ・フロント・エンド(AFE)およびセンサーが使用されています。

VSMウォッチはバッテリ駆動のウェアラブル・デバイスです。フォトプレチスモグラフィ(PPG)、皮膚電気活動(EDA、生体インピーダンスを使用)、皮膚温度、心電図(ECG、生体インピーダンスを使用)、および動作/活動(3軸加速度センサーを使用)の継続的なモニタリングおよびオンデマンドのスポット・チェック計測が可能です。

VSMウォッチによって、同期されたマルチパラメータ・データを内部メモリに保存し、後からデータを取得してオフライン解析を行ったり、PC(Windows® OS)またはAndroid/iOS搭載デバイスでライブ・モニタリングを行ったりできます。

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EVAL-AD5940ELCZ

電気化学評価用ボード

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EVAL-AD5940ELCZ

電気化学評価用ボード

電気化学評価用ボード

製品の詳細

AD5940は、電気化学電池の高精度解析向けに設計されています。この評価用キットは、AD5940を簡単に構成して、代表的な電気化学電池で電気化学測定を実行できるように設計されています。評価用キットには、EVAL-ADICUP3029 Arm® Cortex-M3マイクロコントローラベースのArduino Unoフォーム・ファクタ・ボード、EVAL-AD5940ELCZドータ・ボード、ハードウェアを様々な化学セットアップに接続するためのワニ口クリップ付きケーブル対応カスタム・マイクロUSBが含まれています。

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EVAL-AD5940BIOZ

生体電気評価用ボード

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EVAL-AD5940BIOZ

生体電気評価用ボード

生体電気評価用ボード

製品の詳細

AD5940は、生体インピーダンス解析(BIA)や皮膚電気活動(EDA)を含む生体インピーダンス・アプリケーション向けに設計されています。この評価用キットには、EVAL-ADICUP3029 Arm® Cortex-M3マイクロコントローラベースのArduino Unoフォーム・ファクタ・ボード、生体インピーダンス用のAD5940が含まれるEVAL-AD5940BIOZ、ECG測定用のAD8233に加えて、カスタム・マイクロUSB - ECGスナップ・コネクタが含まれています。

リファレンス・デザイン

リファレンス・デザイン 2

Figure 1. CN0565 Simplified Block Diagram

Electrical Impedance Tomography Measurement System

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CN0565

Electrical Impedance Tomography Measurement System

CN0565

Circuits from the Lab®

tooltip Info:Circuits from the Lab®
Electrical Impedance Tomography Measurement System

機能と利点

  • Up to 24 Input Electrodes, Software Selectable 
  • 2-wire or 4-wire Electrode Configuration Supported
  • Real and Imaginary Measurements up to 200 kHz
  • Open Source Image Recreation Algorithms
  • Isolated Power and Digital Domains from the Host
  • Arduino Form Factor Compatible
詳細なリファレンス・デザインを表示 external link

設計および組み込みツール

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ZIP

6.37 M

Simplified Circuit Block Diagram

バッテリ用の電気化学インピーダンス分光法(EIS) ※Rev.0を翻訳したものです。最新版は英語資料をご覧ください。

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CN0510

バッテリ用の電気化学インピーダンス分光法(EIS) ※Rev.0を翻訳したものです。最新版は英語資料をご覧ください。

CN0510

Circuits from the Lab®

tooltip Info:Circuits from the Lab®
バッテリ用の電気化学インピーダンス分光法(EIS) ※Rev.0を翻訳したものです。最新版は英語資料をご覧ください。

機能と利点

  • リチウムイオン・バッテリのテスト用に設計
  • ミリヘルツ~キロヘルツの周波数掃引
  • Arduino Shield互換

詳細なリファレンス・デザインを表示 external link

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