ADI AD7705BRZ-REEL7數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）中文詳細(xì)資料

一、型號(hào)與類型

型號(hào)：AD7705BRZ-REEL7

類型：AD7705BRZ-REEL7是一款由Analog Devices Inc.（ADI）生產(chǎn)的16位高精度Σ-Δ（Sigma-Delta）型模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）。盡管標(biāo)題中提及“數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）”，但實(shí)際上AD7705BRZ-REEL7是模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），這里可能存在一個(gè)誤解，但我們將繼續(xù)基于ADC進(jìn)行詳細(xì)介紹。

　　廠商名稱：ADI

　　元件分類：模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC

　　中文描述： 模數(shù)轉(zhuǎn)換器,16 bit,差分,3線,Microwire,QSPI,串行,SPI,單,4.75 V

　　英文描述： 2-CH 16-BIT DELTA-SIGMA ADC,SERIAL ACCESS,PDSO16,0.300 INCH,LEAD FREE,MS-013AA,SOIC-16

　　在線購買：立即購買

　　AD7705BRZ-REEL7概述

　　AD7705是一款Sigma-Delta ADC，其作為一個(gè)完整的模擬前端用于低頻測(cè)量應(yīng)用。該器件采用Σ-Δ轉(zhuǎn)換技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高達(dá)16位的無丟失代碼性能。選擇的輸入信號(hào)被應(yīng)用到一個(gè)專有的、基于模擬調(diào)制器的可編程增益前端。調(diào)制器的輸出由一個(gè)片上數(shù)字濾波器處理。該數(shù)字濾波器的第一個(gè)缺口可以通過一個(gè)片上控制寄存器進(jìn)行編程，允許調(diào)整濾波器的截止和輸出更新率。它是在智能、微控制器或基于DSP的系統(tǒng)中使用的理想選擇。這些器件具有一個(gè)串行接口，可以配置為3線操作。增益設(shè)置、信號(hào)極性和更新率選擇可以在軟件中使用輸入串行端口進(jìn)行配置。這些部件包含自我校準(zhǔn)和系統(tǒng)校準(zhǔn)選項(xiàng)，以消除部件本身或系統(tǒng)中的增益和偏移誤差。

　　2個(gè)全差分輸入通道ADC

　　0.003%非線性

　　可編程增益前端增益從1到128

　　SPI?-,QSPI-,MICROWIRE-,和DSP兼容的SCLK上的施密特觸發(fā)輸入

　　緩沖模擬輸入的能力

　　2.7V至3.3V或4.75V至5.25V工作電壓

　　在3V時(shí)，功耗最大為1mW

　　待機(jī)電流最大為8?A

　　工作溫度范圍:-40°C到+85°C

　　封裝方式為16引腳SOIC-W

　　AD7705BRZ-REEL7中文參數(shù)

二、工作原理

AD7705BRZ-REEL7采用Σ-Δ（Sigma-Delta）轉(zhuǎn)換技術(shù)，這是一種常用于高精度模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換的技術(shù)。Σ-Δ調(diào)制器通過將輸入模擬信號(hào)與內(nèi)部生成的參考信號(hào)進(jìn)行比較，并生成一個(gè)與輸入信號(hào)誤差成比例的脈沖序列。這個(gè)脈沖序列隨后被數(shù)字濾波器處理，以提取出高精度的數(shù)字輸出。

具體工作流程如下：

1. 模擬信號(hào)輸入：模擬信號(hào)通過兩個(gè)全差分輸入通道進(jìn)入AD7705BRZ-REEL7。這些通道支持單極性和雙極性輸入，允許處理從微小信號(hào)到大信號(hào)的廣泛范圍。

2. 增益可編程放大器（PGA）：輸入信號(hào)首先通過可編程增益放大器（PGA），該P(yáng)GA提供從1到128的增益設(shè)置。這允許將不同擺幅范圍的輸入信號(hào)放大到接近ADC的滿標(biāo)度電壓，從而提高轉(zhuǎn)換精度。

3. Σ-Δ調(diào)制器：放大后的信號(hào)被送入Σ-Δ調(diào)制器，該調(diào)制器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈沖寬度調(diào)制（PWM）信號(hào)，其占空比與輸入模擬信號(hào)的幅度成正比。

4. 數(shù)字濾波器：PWM信號(hào)通過片內(nèi)低通數(shù)字濾波器進(jìn)行處理，該濾波器采用(sinNx/sinx)^3函數(shù)，以濾除高頻噪聲和量化噪聲，最終輸出16位二進(jìn)制數(shù)字代碼。

5. 數(shù)據(jù)輸出：轉(zhuǎn)換完成后的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通過三線串行接口（SPI/QSPI/MICROWIRE/DSP兼容）輸出給微控制器或數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）。

三、特點(diǎn)

1. 高精度：AD7705BRZ-REEL7提供16位無誤碼數(shù)據(jù)輸出，非線性誤差低至0.003%，適用于對(duì)精度要求極高的應(yīng)用。

2. 低功耗：在3V工作電壓下，最大功耗僅為1mW，適用于電池供電或低功耗要求的場(chǎng)合。

3. 寬動(dòng)態(tài)范圍：通過可編程增益放大器，AD7705BRZ-REEL7能夠處理從微小信號(hào)到大信號(hào)的廣泛范圍，動(dòng)態(tài)范圍寬。

4. 自校準(zhǔn)：具備自校準(zhǔn)和系統(tǒng)校準(zhǔn)功能，能夠自動(dòng)補(bǔ)償環(huán)境溫度和工作電壓變化對(duì)轉(zhuǎn)換精度的影響。

5. 抗噪聲性能：采用Σ-Δ轉(zhuǎn)換技術(shù)和低通數(shù)字濾波器，有效抑制噪聲，提高信噪比（SNR）至116dB。

6. 靈活配置：通過三線串行接口，可以方便地配置增益、采樣率、輸出更新速率等參數(shù)，滿足不同應(yīng)用需求。

7. 易用性：與多種微控制器和DSP兼容，便于系統(tǒng)集成。

四、應(yīng)用

AD7705BRZ-REEL7因其高精度、低功耗和靈活性，被廣泛應(yīng)用于以下領(lǐng)域：

1. 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：在測(cè)試測(cè)量設(shè)備、數(shù)據(jù)采集卡等系統(tǒng)中，用于高精度地轉(zhuǎn)換模擬信號(hào)，提高系統(tǒng)的測(cè)量精度。

2. 傳感器接口：在傳感器測(cè)量系統(tǒng)中，將傳感器輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，提高測(cè)量精度和穩(wěn)定性，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。

3. 工業(yè)控制：在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，用于高精度地采集過程數(shù)據(jù)，如溫度、壓力、流量等，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。

4. 醫(yī)療設(shè)備：在心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）等醫(yī)療設(shè)備中，用于高精度地測(cè)量生理參數(shù)，提高診斷準(zhǔn)確性。

5. 智能儀器儀表：在智能電表、智能水表、智能氣體表等儀器儀表中，用于高精度地測(cè)量和記錄數(shù)據(jù)。

五、參數(shù)

基本參數(shù)：

• 分辨率：16位

• 通道數(shù)量：2（全差分輸入通道）

• 采樣率：最高可達(dá)500 S/s（根據(jù)增益和濾波設(shè)置不同）

• 接口類型：3-Wire SPI/QSPI/MICROWIRE/DSP兼容

• 工作電壓：2.7V至3.3V或4.75V至5.25V

• 功耗（典型值）：在3V供電下，約1mW（具體功耗取決于工作模式和采樣率）

性能參數(shù)：

• 非線性誤差：±0.003% FS（典型值）

• 總失調(diào)誤差：±0.5mV（典型值）

• 增益誤差：±0.1%（典型值）

• 信噪比（SNR）：116dB（典型值）

• 動(dòng)態(tài)范圍：> 90dB（典型值）

• 共模抑制比（CMRR）：> 100dB（典型值）

可編程特性：

• 可編程增益放大器（PGA）：增益范圍1至128

• 輸出數(shù)據(jù)速率：可編程，從幾Hz到幾百Hz不等，具體取決于采樣率和濾波器設(shè)置

• 濾波器配置：可配置為低噪聲、低漂移或快速響應(yīng)模式，以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求

封裝與尺寸：

• 封裝類型：通常提供SOIC、MSOP或LFCSP等封裝形式，AD7705BRZ-REEL7特指其卷帶包裝（Reel）形式，便于自動(dòng)化生產(chǎn)線的上料和貼裝。

• 尺寸：具體尺寸根據(jù)所選封裝類型而定，但通常都非常緊湊，適合空間受限的應(yīng)用場(chǎng)景。

溫度范圍：

• 工作溫度范圍：-40°C至+85°C（工業(yè)級(jí)）

• 存儲(chǔ)溫度范圍：-65°C至+125°C

其他特性：

• 上電復(fù)位：內(nèi)置上電復(fù)位電路，確保系統(tǒng)穩(wěn)定啟動(dòng)

• 電源監(jiān)控：提供電源監(jiān)控功能，確保在低電壓條件下自動(dòng)關(guān)閉或復(fù)位，保護(hù)芯片免受損壞

• 自校準(zhǔn)與系統(tǒng)校準(zhǔn)：支持自動(dòng)和手動(dòng)校準(zhǔn)，以補(bǔ)償溫度漂移和長(zhǎng)期穩(wěn)定性變化

• 低噪聲設(shè)計(jì)：采用先進(jìn)的電路設(shè)計(jì)和低噪聲工藝，確保在低信號(hào)水平下也能獲得清晰的測(cè)量結(jié)果

六、總結(jié)

AD7705BRZ-REEL7作為一款高性能的16位Σ-Δ型模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），憑借其高精度、低功耗、寬動(dòng)態(tài)范圍和靈活的配置選項(xiàng)，在數(shù)據(jù)采集、傳感器接口、工業(yè)控制、醫(yī)療設(shè)備和智能儀器儀表等眾多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。其可編程增益放大器、低噪聲設(shè)計(jì)、自校準(zhǔn)功能以及與多種微控制器和DSP的兼容性，使得AD7705BRZ-REEL7成為實(shí)現(xiàn)高精度模擬信號(hào)數(shù)字化的理想選擇。此外，其緊湊的封裝形式和寬溫度工作范圍，也進(jìn)一步拓寬了其應(yīng)用場(chǎng)景，滿足了不同行業(yè)對(duì)高精度、高可靠性ADC的需求。