ADI AD7190BRUZ-REEL數模轉換芯片中文資料

一、型號與類型

AD7190BRUZ-REEL是Analog Devices Inc.（ADI）生產的一款高性能數模轉換芯片（ADC），具體屬于Sigma-Delta（Σ-Δ）型ADC。這款芯片以其超低噪聲特性和高精度測量能力而著稱，廣泛應用于各種需要高精度數據采集的場合。AD7190BRUZ-REEL的封裝形式為TSSOP-24，即薄型小尺寸封裝，便于在小型化和高密度的電子系統中應用。

廠商名稱：ADI

元件分類：數模轉換芯片

中文描述： 模數轉換器，24 bit，4.8 kSPS，偽差分，SPI，單，4.75 V

英文描述： 4-Channel Single ADC Delta-Sigma 4.8ksps 24-bit Serial 24-Pin TSSOP T/R

數據手冊：http://www.qoodd.com/data/k01-36683849-AD7190BRUZ-REEL.html

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AD7190BRUZ-REEL中文參數

AD7190BRUZ-REEL概述

AD7190BRUZ是一款超低噪聲，24位sigma-delta模數轉換器(ADC)，具有PGA。片上低噪聲增益級意味著小幅度的信號可以直接連接到ADC。該器件可以配置為具有兩個差分輸入或四個偽差分輸入。片上通道排序器允許啟用多個通道，并且轉換器在每個啟用的通道上順序轉換。這簡化了與零件的通信。片上4.92MHz時鐘可用作ADC的時鐘源，或者可以使用外部時鐘或晶體。該設備具有兩個數字濾波器選項。濾波器的選擇會影響已編程輸出數據速率，均方根建立時間和50/60Hz抑制下的均方根噪聲/無噪聲分辨率。

隨時間變化

2個差分/4個偽差分輸入通道

自動頻道定序器

可編程增益

內部或外部時鐘

4個通用數字輸出

應用

消費電子產品，測試與測量

二、工作原理

AD7190BRUZ-REEL采用Sigma-Delta（Σ-Δ）調制技術，這是一種過采樣和噪聲整形技術，能夠在低頻段提供極高的分辨率和低噪聲性能。Sigma-Delta ADC通過將模擬信號與反饋信號進行差分，然后經過一個積分器（Σ），再通過量化器（Δ）進行量化，最后通過數字濾波器進行噪聲整形和降采樣，從而輸出高精度的數字信號。

這種技術的主要優勢在于其能夠在較低的采樣率下實現高分辨率，同時保持較低的噪聲水平。AD7190BRUZ-REEL內部的Sigma-Delta調制器通過其高階環路濾波器，有效地將量化噪聲推至高頻段，然后通過數字濾波器進行濾波，從而提高了低頻段的信噪比（SNR）。

三、特點

1. 超低噪聲：AD7190BRUZ-REEL具有極低的均方根（RMS）噪聲，低至8.5 nV（在4.7 Hz，增益=128時），這使得它能夠處理極其微弱的信號。

2. 高分辨率：該芯片提供24位的高分辨率，能夠捕捉到非常微小的模擬信號變化，滿足高精度測量需求。

3. 可編程增益：片上集成了可編程增益放大器（PGA），增益范圍從1至128，可以根據實際需求調整輸入信號的幅度，從而提高系統的動態范圍和靈活性。

4. 多通道輸入：AD7190BRUZ-REEL可配置為兩路差分輸入或四路偽差分輸入，支持多個通道的同步或順序采樣，簡化了與多個傳感器的接口設計。

5. 自動通道排序器：片內集成的通道排序器能夠自動按順序轉換各個使能通道，減少了軟件控制的復雜性，提高了數據處理的效率。

6. 靈活的時鐘源：支持內部4.92 MHz時鐘，也可以使用外部時鐘或晶體振蕩器作為時鐘源，以適應不同的系統時鐘需求。

7. 多種數字接口：提供3-Wire SPI、QSPI、MICROWIRE等接口，方便與各種微控制器（MCU）和數字信號處理器（DSP）進行通信。

8. 寬電源范圍：模擬電源電壓在4.75 V至5.25 V之間，數字電源電壓在2.7 V至5.25 V之間，滿足了多種供電環境下的應用需求。

9. 低功耗：在典型工作條件下，功耗僅為6 mA，有助于延長電池壽命，適合便攜式設備應用。

10. 高精度：積分非線性（INL）低至±15 ppm，增益誤差為±0.005%FSR，確保了高精度的測量結果。

四、應用

AD7190BRUZ-REEL因其卓越的性能和廣泛的應用范圍，被廣泛應用于以下領域：

1. 電子秤：由于其高精度和低噪聲特性，AD7190BRUZ-REEL非常適合用于電子秤中，確保精確的重量測量。

2. 應變計傳感器：在需要精確測量應變的場合，如橋梁、建筑結構的健康監測中，AD7190BRUZ-REEL能夠提供準確可靠的測量結果。

3. 壓力測量：在工業自動化、醫療設備等領域，壓力測量是一個重要環節，AD7190BRUZ-REEL的高精度和低噪聲性能能夠確保壓力測量的準確性。

4. 溫度測量：通過連接溫度傳感器，AD7190BRUZ-REEL能夠實現高精度的溫度測量，適用于各種需要溫度監控的場合。

5. 色譜分析：在色譜儀等科學儀器中，AD7190BRUZ-REEL能夠準確捕捉信號變化，提高色譜分析的精度和可靠性。

6. 數據采集系統：在需要高精度數據采集的系統中，如工業自動化、環境監測等領域，AD7190BRUZ-REEL能夠提供穩定可靠的數據支持。

7. 醫療與科學儀器：在醫療設備和科學儀器中，AD7190BRUZ-REEL的高精度和低噪聲特性能夠滿足復雜測量任務的需求。

五、參數

以下是AD7190BRUZ-REEL的一些關鍵參數概覽：

1. 分辨率：24位，提供極高的精度和動態范圍。

2. 輸入噪聲：

• 典型RMS噪聲（1 Hz至2.5 Hz帶寬，增益=128）：8.5 nV

• 典型RMS噪聲（4.7 Hz至50 Hz帶寬，增益=128）：24 nV

3. 模擬輸入：

• 差分輸入范圍（PGA增益=1）：±2.5 V

• 差分輸入范圍（PGA增益=128）：±20 mV至±2.5 V

• 偽差分輸入范圍（PGA增益=1）：±5 V

• 輸入失調電壓（最大值）：±50 μV

4. 可編程增益放大器（PGA）：

• 增益范圍：1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128

• 增益誤差（典型值）：±0.005%FSR

5. 轉換速率：

• 典型轉換時間（24位，無噪聲）：1.28 ms

• 最大轉換速率（單通道）：384 SPS（每秒采樣數）

6. 數字接口：

• SPI兼容的3線/4線接口

• QSPI（快速SPI）

• MICROWIRE接口

7. 電源要求：

• 模擬電源電壓（VANA）：4.75 V至5.25 V

• 數字電源電壓（VDDI, VDRIVE）：2.7 V至5.25 V（推薦3.3 V或5 V）

• I/O電源電壓（VIO）：與VDDI相同或可選獨立電源

8. 功耗：

• 典型工作電流（單通道，增益=128）：6 mA

• 待機電流（所有功能關閉）：<1 μA

9. 精度參數：

• 積分非線性（INL）（最大值）：±15 ppm（全量程）

• 微分非線性（DNL）（最大值）：±1 LSB

• 增益誤差（最大值）：±0.005%FSR

• 偏移誤差（最大值）：±150 μV

10. 工作溫度范圍：

• 商業級：-40°C至+85°C

• 工業級：-40°C至+125°C（根據具體型號）

11. 封裝：

• TSSOP-24封裝，小尺寸，適合高密度電路板設計

12. 外部元件需求：

• 通常需要外部參考電壓源（可選內部參考，但精度較低）

• 可能需要外部濾波電容以優化電源噪聲抑制

六、總結

AD7190BRUZ-REEL作為Analog Devices的一款高性能Sigma-Delta ADC，以其超低的噪聲、高分辨率、可編程增益以及靈活的數字接口，在眾多需要高精度測量的應用場合中表現出色。無論是在電子秤、應變計傳感器、壓力測量、溫度測量，還是在色譜分析、數據采集系統以及醫療與科學儀器中，AD7190BRUZ-REEL都能提供穩定可靠的數據支持，滿足用戶對高精度測量的需求。其低功耗特性和寬電源范圍也使其非常適合便攜式設備和各種復雜環境下的應用。通過合理配置外部元件和接口，可以進一步優化系統的性能和穩定性，實現更加精準的數據采集和處理。