Analog Devices Inc. AD4129 16位Σ-Δ ADC特性/应用/框图

Analog Devices AD4129 16位Σ-Δ模数转换器 (ADC) 是一款超低功耗高精度测量解决方案，适用于使用低带宽电池供电应用。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、一个可编程增益放大器 (PGA) 以及16位Σ-ΔADC、片上基准和振荡器。该器件还包括可选滤波器选项、智能定序器、传感器偏压、激励选项、诊断以及先进先出 (FIFO) 缓冲器和占空比。

AD4129可测量低频信号，电流消耗为28.5μA（增益 = 1）和32.5μA（增益 = 128），同时使用其中一个占空比选项时连续转换甚至更低的平均电流。将AD4129-8配置为具有8个差分输入或16个单端或伪差分输入，可连接到交叉点多路复用器，其中任何输入对均可成为PGA和ADC的测量通道输入。

Analog Devices AD4129设计用于在1.71V至3.6V单模拟电源电压下工作。在电池应用中，低至1.71V的工作电压可延长系统的使用寿命，因为即使电池电压耗散，AFE也能继续运行。数字电源可以独立，范围为1.65V至3.6V。随着电流消耗的降低，将片上FIFO缓冲器与智能定序器集成，使AD4129成为自主测量系统，允许微控制器长时间休眠。

智能中断功能增强了对错误检测和安全性的信心。当FIFO中的样品达到预定义值或超过用户可编程阈值时，启用中断信号触发。高水平的集成前端功能与小型封装选项相结合，可实现更小尺寸的解决方案。例如，AD4129集成了低热漂移带隙基准电压源，并接受可在内部缓冲的外部差分基准电压源。

在安全关键型应用中，AD4129包括诊断功能，例如通过熔断电流进行电线开路检测、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，如循环冗余校验 (CRC) 和串行接口校验，可实现稳健的通信链路。

特性

• 超低电流消耗（典型值）
  • 连续转换模式：32µA（增益 = 128）
  • 占空比模式：5µA（比率 = 1/16）
  • 待机模式：0.5µA
  • 掉电模式：0.1µA
• 内置各种系统级节能功能：
  • 节电占空比为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1.71V的单电源可延长电池工作时间
• RMS噪声：25nV rms（1.17SPS时）（增益=128）– 48nV/√Hz
• 高达22个无噪声位（增益 = 1）
• 输出数据速率为1.17SPS至2.4kSPS
• 由1.71V至3.6V单电源或±1.8V分离电源供电
• 15ppm/°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50Hz/60Hz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
• 5MHz SPI（3线或4线）
• 提供35球、2.74mm × 3.6mm WLCSP (AD4129-8) 或32引脚、5mm × 5mm LFCSP封装 (AD4129-4)。
• 温度范围：-40 °C至+105 °C

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
• 医疗保健和可穿戴设备

功能框图

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