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[资料] ADI AD4129-8集成PGA和FIFO 32 μA超低功耗16位Sigma-Delta ADC datasheet

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发表于 2023-3-20 13:49:42 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 广东省深圳市
AD4129-8是一款超低功率、高精度的测量解决方案,适用于低带宽的电池操作应用。完全集成的模拟前端(AFE)包括一个用于多达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)、16位Σ-Δ模数转换器(ADC)、片上基准和振荡器、可选滤波器选项、智能定序器、传感器偏置和激励选项、诊断,以及为提高电池运行寿命(使用纽扣电池超过5年)新增加的功能,即。先入先出(FIFO)缓冲器和占空比。
AD4129-8允许在连续转换时以28.5 μA(增益=1)和32.5 μA(增益=128)的电流消耗测量低频信号,在使用占空比选项之一时,平均电流甚至更低。将AD4129-8配置为8个差分输入或16个单端或假差分输入,这些输入连接到一个交叉点多路复用器,其中任何输入对都可以成为PGA和ADC的测量通道输入。
在电池应用中,低至1.71 V的工作电压可以延长系统寿命,因为即使电池电压耗散,AFE也可以继续工作。数字电源可以是独立的,范围从1.65 V到3.6 V。
与降低的电流消耗一起,使用集成的片上FIFO缓冲器与智能排序器一起,使AD4129-8成为一个自主的测量系统,这使得微控制器可以长时间睡眠。
智能中断功能在错误检测和安全方面提供了更大的信心。当FIFO中的样本达到预定值或超过用户可编程的阈值时,启用一个中断信号来触发。
AD4129-8提供以下关键的模拟功能,可以简单有效地连接到用于测量温度、负载和压力的传感器:
► 美国职业高尔夫球协会。 由于可编程增益(从 1 到 128)和具有低输入电流的高输入阻抗,PGA 允许直接连接到具有低输出幅度的传感器,如电阻桥、热电偶和电阻温度检测器 (RTD)。
► 电容式 PGA 允许完整的共模输入范围,为设计人员提供更大的余地来广泛改变输入共模。 更宽的共模输入范围提高了整体分辨率,并且在比例测量中非常有效。
► 低漂移精密电流源。 使用 IEXC0 和 IEXC1 电流源来激励 2、3 和 4 线 RTD。 激励电流输出选项包括 100 nA、10 μA、20 μA、50 μA、100 μA、150 μA 和 200 μA。
► 使用低侧电源开关 (PDSW) 在转换之间为桥式传感器断电。 在每个通道的基础上控制定序器内的 PDSW,从而在整个系统中实现最佳定时和节能。 PDSW 还允许在低功率系统中使用更高功率的模拟传感器。
► 热电偶的电压偏置(VBIAS 源将通道的共模电压设置为 AVDD/2)。
► 智能定序器允许按预定顺序转换每个已启用的预配置通道,允许交错混合传感器、系统检查和诊断测量。 定序器消除了与设备进行重复串行接口通信的需要。 按顺序配置 16 个通道,每个通道都从八个预定义的 ADC 设置中进行选择,这些设置允许选择增益、滤波器类型、输出数据速率、缓冲、定时和参考源。
高水平的集成前端功能加上小型封装选项,可以提供更小的终端解决方案。例如,AD4129-8除了接受外部差分基准外,还集成了一个低热漂移带隙基准,可以在内部进行缓冲。
在安全关键应用中,AD4129-8包括诊断功能,如通过烧毁电流进行开线检测、内部温度传感器、基准检测以及模拟输入过压和欠压检测。数字接口增加了诊断功能,如循环冗余检查(CRC)和串行接口检查,以实现强大的通信链接。

特征
► 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:掉电模式
► 用于系统级节能的内置功能:
► 电流节省占空比:1/4 或 1/16
► 智能音序器和每通道配置最大限度地减少主机处理器负载
► 深度嵌入式 FIFO 最大限度地减少主机处理器负载(256 个样本的深度)
► 自主 FIFO 中断功能、阈值检测
► 低至 1.71 V 的单电源增加电池长度
► RMS 噪声:1.17 SPS(增益 = 128)时为 25 nV rms 至 48 nV/√Hz
► 最多 22 个无噪声位(增益 = 1)
► 输出数据速率:1.17 SPS 至 2.4 kSPS
► 工作电压为 1.71 V 至 3.6 V 单电源或 ±1.8 V 分离电源
► 带隙基准,最大漂移为 15 ppm/°C
► 带轨到轨模拟输入的 PGA
► 自适应传感器接口功能:
► (RTD) 的匹配可编程激励电流
► 用于热电偶的片上偏置电压发生器
► 用于桥式换能器的低侧电源开关
► 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
► 灵活的过滤器选项
► 同时抑制 50 Hz/60 Hz(在选定的滤波器选项上)
► 通用输出
► 诊断功能
► 交叉点复用输入
► 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

应用
► 智能变送器
► 无线电池和采集器供电的传感器节点
► 便携式仪器
► 温度测量:热电偶、RTD、热敏电阻
► 压力测量:桥式传感器
► 医疗保健和可穿戴设备

功能框图

图 1. 功能框图

图 1. 功能框图

图 1. 功能框图

2023-3-20 13:49 上传
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