Analog devices AD7922

Это исчерпывающее описание и техническая документация для микросхемы Analog Devices AD7922.

Описание

AD7922 — это прецизионный 12-битный, двухканальный аналого-цифровой преобразователь (АЦП) с последовательным интерфейсом (SPI). Он работает по принципу последовательного приближения (SAR).

Ключевая особенность — низкое энергопотребление (типично 3.5 мВт при 3 В и скорости 1 MSPS). Микросхема может работать от одного источника питания (2.7 В до 5.25 В). Она поддерживает автоматическое сканирование каналов и может быть сконфигурирована через последовательный порт. В режиме ожидания ток потребления снижается до 1 мкА.

Области применения:

• Системы с батарейным питанием
• Портативные медицинские приборы
• Промышленная автоматика
• Системы сбора данных (DAQ)
• Аналоговые и цифровые интерфейсы датчиков

Технические характеристики (AD7922)

| Параметр | Значение | | :--- | :--- | | Разрядность (Resolution) | 12 бит | | Количество каналов | 2 | | Тип архитектуры | SAR (последовательного приближения) | | Максимальная частота дискретизации | 1 MSPS (при 5 В) / 500 kSPS (при 2.7 В — для некоторых ревизий, но обычно заявлен 1 MSPS на всем диапазоне) | | Интерфейс | SPI (последовательный, синхронный), совместим с QSPI и MICROWIRE | | Входной диапазон аналогового сигнала | От 0 В до Vref (или Vdd, если Vref = Vdd) | | Напряжение питания (Vdd) | 2.7 В – 5.25 В | | Опорное напряжение (Vref) | может быть подключено к Vdd (внутренней опоры нет, подается внешне) или к отдельному Reference pin (есть в корпусе TSSOP) | | Интегральная нелинейность (INL) | ±0.5 LSB (тип.) / ±1 LSB (макс.) | | Дифференциальная нелинейность (DNL) | ±0.5 LSB (тип.) / до -0.9/+2 LSB — гарантируется отсутствие пропущенных кодов | | Отношение сигнал-шум (SNR) | 70 dB (тип.) при 100 kHz входе | | SFDR | -78 dBc (тип.) | | Потребляемая мощность (Power Dissipation)| | |    Режим работы (1 MSPS)* | 13 мВт макс. (при 5 В) | |    Режим ожидания (Shutdown) | 1 мкА (макс.) | | Рабочий температурный диапазон | -40°C to +85°C (промышленный) | | Корпуса | SOIC-8 (поверхностный монтаж), TSSOP-14 (есть доп. выводы: Vref, DOUT, DIN) | | Особенности | Автопробуждение (Wake-up), автопереключение каналов, режим сна между преобразованиями для экономии |

Парт-номеры (Part Numbers) и Типы упаковки (Suffixes)

Основные маркировки для заказа:

• AD7922BRUZ — TSSOP-14 (более распространенная версия, имеет отдельные контакты Vref и DIN, а пин-функции распределены по двум пинам данных).
• AD7922BRZ — SOIC-8 (обычная SOIC, пин-функции: CS, SCLK, DOUT и Vref подтянут к Vdd).
• Буквы в конце означают:
  • R = Packing (U упаковка в ленте и катушке)
  • Z = RoHS ("зеленая" бессвинцовая версия)
  • U = TSSOP-14
  • -500RL7 (для сдвоенных каналов встречается реже, обычно заказывают через R-12 для SOIC)

Примеры точных номеров:

1. AD7922BRUZ (общий, доступный)
2. AD7922AUZ (статус Not Recommended for New Designs)
3. AD7922ARMZ (MSOP-8 или похожий корпус для экономичных дизайнов, но двойной канал — меньше распространен; точный пин-аут уточняется)

Для серии AD792x (большие номера):

• AD7923 (4 канала, RUZ/TSSOP-16)
• AD7928 (8 каналов).

Совместимые модели

Поиск аналогов или замен (Plug-in replacement или software-compatible):

Прямые функциональные заменители (Pin-to-Pin или Register Compatible)

Сложно найти модели с точно таким же пин-аутом у других производителей, так как пин-аут AD7922 уникален (сочетание Quad-SPI и те же размеры корпусов). Лучший вариант — замена с изменением проводки:

1. AD7912 (10-разрядная версия AD7922 — полный пин-план идентичен, но на 10 бит). Замена по соображениям цены, если не бита точность. Pin-to-pin.
2. AD7923 (4 канала, имеет другое расположение выводов, поэтому "нет" по пинам, но ПО от одного семейства).

Заменители от других производителей (функциональные, драйвер/похожие параметры):

• На Microchip:
  • MCP3202 (12-бит, 2 канала, SPI, до 100 ksps — это почти аналог по SPI-протоколу списка требований и по пинам). У MCP самый схожий функциональный ряд (два канала такие же).
  • MCP3301/2 (многоканальные).
• Texas Instruments (TI):
  • ADS7822, ADS7841, TLC2543 (популярные семейства, мощная поддержка библиотек). Точные мультиплексированные два канала порой попадаются, но скорее функциональная замена.

Примечание для разработчика

AD7922 требует конфигурации во время преобразования:

• Для TSSOP-pin версии (плюс контакты CS/SHDN, DOUT) нужно тактовое последовательное задание слова управления (D15-D0).
• Для SOIC-8 импульсы после CS становятся сдвиг регистра АЦП. Без подачи стартового бита может затянуться чтение.

Рекомендованная конструкция для снижения шума: обязательно использовать LDO по аналоговому источнику опорного Vref (лучше цепью от того Vdd). Low ESR конденсаторы на Выпрямитель Low Drop (терморегулятор для опоры AD780 или ADR02).