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製品概要
機能と利点
- 超低消費電力（代表値）：
- 32μA：連続変換モード（ゲイン = 128）
- 5μA：デューティ・サイクル・モード（サイクル比 = 1/16）
- 0.5μA：スタンバイ・モード
- 0.1μA：パワーダウン・モード
- システム・レベルの省電力を実現する組込み機能：
- 電流節減デューティ・サイクル比：1/4または1/16
- スマート・シーケンサとチャンネル単位の構成により、ホスト・プロセッサの負荷を最小限に抑制
- 内蔵のFIFOは、ホスト・プロセッサの負荷を最小限に抑制（256サンプル・ディープ）
- 自律型FIFO割込み機能、閾値検出
- 低電圧の1.71V単電源により、バッテリ寿命を向上
- RMSノイズ：1.17SPS（ゲイン = 128）で25nV rms – 48nV/√Hz
- ノイズ・フリー・ビット数：最大22ビット（ゲイン = 1）
- 出力データ・レート：1.17SPS～2.4kSPS
- 単電源1.71V～3.6Vまたは±1.8V分離電源で動作
- バンド・ギャップ・リファレンス、最大ドリフト15ppm/°C
- レールtoレールのアナログ入力のPGA
- 順応性のあるセンサー・インターフェース機能：
- RTD用のマッチングがとれたプログラマブル励起電流
- 熱電対の内蔵バイアス電圧発生器
- ブリッジ変換器用ローサイド・パワー・スイッチ
- センサー断線検出機能
- 内部温度センサーと発振器
- セルフ／システム・キャリブレーション
- 柔軟なフィルタ・オプション
- 50Hz/60Hz同時除去（選択したフィルタ・オプションが対象）
- 汎用出力
- 診断機能
- クロスポイント・マルチプレクサ入力
- 8個の差動入力／16個の疑似差動入力
- 5MHz SPI（3線式または4線式）
- 35ボールの2.74mm × 3.6mm WLCSPを採用
- 温度範囲：−40°C～+105°C
製品概要
AD4130-8は、低帯域幅、バッテリ駆動アプリケーション向けの低消費電力、高精度計測ソリューションです。この完全統合型アナログ・フロント・エンド（AFE）には、16のシングルエンド入力または8つの差動入力まで拡張可能なマルチプレクサ、プログラマブル・ゲイン・アンプ（PGA）、24ビット・シグマデルタ（Σ-Δ）A/Dコンバータ（ADC）、内部リファレンスと発振器、選択可能なフィルタ・オプション、スマート・シーケンサ、センサーのバイアスと励起のオプション、診断機能などに加えて、バッテリ駆動時の動作寿命を延長する新機能（コイン・セルで5年超）として先入れ先出し（FIFO）バッファとデューティ・サイクルが含まれています。
AD4130-8により、連続変換を行いながら28.5μA（ゲイン = 1）や32.5μA（ゲイン = 128）の消費電流で低周波信号を計測できます。また、デューティ・サイクル・オプションを使用すると平均電流を更に下げることができます。AD4130-8は、8つの差動入力か、16のシングルエンドまたは疑似差動入力で構成してクロスポイント・マルチプレクサに接続でき、任意の入力ペアをPGAやADCへの入力チャンネルとして計測できます。
AD4130-8は1.71V～3.6Vの単一アナログ電源電圧で動作できるよう設計されています。バッテリを使用するアプリケーションでは、わずか1.71Vで動作できることにより、バッテリ電圧が低下した場合もAFEが動作を継続できるため、システム寿命が延長されます。デジタル電源は1.65V～3.6Vの範囲で分割できます。
消費電流が低くなっていることに加え、内蔵FIFOバッファの統合とスマート・シーケンサを組み合わせてAD4130-8を自律型の計測システムにすることで、マイクロコントローラのスリープ時間を増やすことができます。
インテリジェントな割込み機能では、エラー検出と安全性の両方に対して信頼感が得られます。FIFO内のサンプルが事前設定した値に達した場合や、ユーザ・プログラマブルな閾値を超えた場合に、割込み信号をトリガさせることができます。
AD4130-8は以下に示す主要なアナログ機能を備えており、温度、負荷、圧力の計測に使用される変換器に簡単かつ効果的な方法で接続できます。
- PGA：プログラマブルなゲイン（1～128）と低い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、測温抵抗体（RTD）などの変換器と小さい出力振幅で直接インターフェースを取ることができます。
- 容量性PGAでは、全コモンモード入力範囲が使用でき、設計者は幅広い入力コモンモードを十分に検討できます。コモンモード入力範囲が広いと、全体的な分解能が向上し、レシオメトリック計測には非常に効果的です。
- 低ドリフト高精度の電流源：IEXC0およびIEXC1は、2線、3線、4線RTDの励起電流源に使用できます。励起電流の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。PDSWはチャンネルごとにシーケンサ内で制御でき、システム全体で最適なタイミングとエネルギーの節約を実現できます。また、消費電力が高めのアナログ・センサーを低消費電力システムで使用する際にもPDSWが役立ちます。
- 熱電対用の電圧バイアス（VBIAS電源によりチャンネルのコモンモード電圧をAVDD/2に設定）。
- スマート・シーケンサを使用すると、有効化した事前構成済みの各チャンネルを予め指定した順序で変換できるため、変換器、システム・チェック、診断計測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。シーケンサでは16個のチャンネルを構成でき、それぞれについて、予め定義された8つのADCセットアップを通じてゲイン、フィルタのタイプ、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・ソースを選択できます。
フロントエンド機能が高度に統合され、小型パッケージ・オプションと組み合わさっているため、コンパクトなエンド・ソリューションが可能です。例えば、AD4130-8は、内部バッファが可能な外部差動リファレンスに対応することに加えて、低温度ドリフトのバンド・ギャップ・リファレンスを内蔵しています。
安全性が不可欠なアプリケーションの場合、AD4130-8では、バーンアウト電流を介した断線検出、内部温度センサー、リファレンス検出、アナログ入力の過電圧／低電圧の検出などの診断機能を備えています。デジタル・インターフェースに含まれる追加の診断機能には、巡回冗長性チェック（CRC）やシリアル・インターフェース・チェックなどがあり、信頼性の高い通信リンクを実現できます。
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
製品ライフサイクル
新規設計にお薦めします
発売済みの製品です。データシートには、最終的な仕様と動作条件がすべて記載されています。新規の設計には、これらの製品の使用を推奨します。
評価キット (1)
参考資料
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EVAL-AD4130-8 - User Guide5/24/2022WIKI
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高精度、低消費電力測定装置設計に伴う課題を解決する12/20/2022 -
AD4130-8：PGAとFIFOを内蔵する24ビット／32μAのΣΔ ADC12/18/2022 -
高精度、低消費電力のシグナル・チェーンによるシステム設計の加速12/18/2022
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低消費電力／高精度のシグナル・チェーンで注意を払うべきタイミング要因【Part 2】9/1/2022 アナログ・ダイアログ
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低消費電力／高精度のシグナル・チェーンで注意を払うべきタイミング要因【Part 1】8/1/2022 アナログ・ダイアログ
ソフトウェア & システム
ツールおよびシミュレーション
LTspice
LTspice®は、無料で提供される強力で高速な回路シミュレータと回路図入力、波形ビューワに改善を加え、アナログ回路のシミュレーションを容易にするためのモデルを搭載しています。
下記製品はLTspiceで使用することが出来ます。:
AD4130-8
設計リソース
アナログ・デバイセズでは、最高レベルの品質と信頼性を備えた製品を提供することに最大の力を常に注いでいます。これを実現するため、製品およびプロセスの設計のあらゆる観点で品質と信頼性のチェックを行っています。そして、それは、製造工程においても同様です。アナログ・デバイセズは常に、出荷製品の「ゼロ・ディフェクト」を目指しています。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/認定証をご覧ください。
| 製品番号 | 材料宣誓書（MD） | 信頼性データ | ピン/パッケージ図 | CADシンボル、フットプリント & 3Dモデル |
|---|---|---|---|---|
| AD4130-8BCBZ-RL7 | 材料宣誓書（MD） | 信頼性データ | 35-Ball WLCSP (2.70 mm x 3.56mm x 0.50 mm) | |
| ウェハ・ファブリケーション・データ |
サポート ＆ ディスカッション
AD4130-8 Discussions
Configuration of the AD4130-8
10 週間前 Precision ADCs
AD4130-8 firmware library
11 週間前 Precision ADCs
AD4130-8 multi-channel output data rate
13 週間前 Precision ADCs
サンプル＆購入
ご注文に関するFAQ
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リードタイム
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サンプル請求について
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評価用ボード
表示されている価格は、1個あたりの価格です。
analog.comサイトから購入できるボードは、最大で2枚までとなります。3枚以上の購入をご希望の場合は、正規販売代理店からご購入ください。
価格は1個当たりの米ドルで、米国内における販売価格（FOB）で表示されておりますので、予算のためにのみご使用いただけます。 また、その価格は変更されることがあります。米国以外のお客様への価格は、輸送費、各国の税金、手数料、為替レートにより決定されます。価格・納期等の詳細情報については、弊社正規販売代理店または担当営業にお問い合わせください。なお、 評価用ボードおよび評価用キットの表示価格は1個構成としての価格です。