AD7715AN-5 — 16-битный сигма-дельта АЦП с PGA

Описание

AD7715AN-5 — это прецизионный 16-битный сигма-дельта АЦП от Analog Devices, предназначенный для измерения малых сигналов в системах с низким энергопотреблением. Микросхема содержит встроенный программируемый усилитель (PGA) с коэффициентами усиления 1, 2, 32 и 128, что позволяет напрямую подключать маломощные датчики (термопары, тензодатчики, мостовые схемы) без внешних усилителей.

Устройство построено по архитектуре сигма-дельта с цифровой фильтрацией и обеспечивает разрешение 16 бит без пропущенных кодов. Доступны два исполнения: AD7715-5 (питание 5 В) и AD7715-3 (питание 3 В). Версия -5 работает от однополярного источника +5 В (диапазон 4.75–5.25 В) и потребляет всего ~450 мкА в активном режиме (до 1 мА макс.), что делает её пригодной для батарейных и портативных применений.

Связь с микроконтроллером осуществляется по трёхпроводному последовательному SPI-совместимому интерфейсу. Имеется программируемое усиление, выбор частоты обновления (от 5 Гц до 500 Гц через коэффициент децимации), режим ожидания (standby) и калибровка (self-calibration, system calibration).

Технические характеристики

| Параметр | Значение | |---|---| | Разрядность | 16 бит (без пропущенных кодов) | | Архитектура | Sigma-Delta (ΣΔ) | | Напряжение питания (AVDD, DVDD) | 5 В (4.75 … 5.25 В) | | Потребляемый ток | 450 мкА типично, 1 мА макс. | | Встроенный PGA | Усиление ×1, ×2, ×32, ×128 | | Входной диапазон (дифф.) | ±VREF / GAIN | | Опорное напряжение (REF IN) | 1 В … AVDD (тип. 2.5 В) | | Частота обновления (output rate) | 5 … 500 Гц (программируемая) | | Разрешение по шуму (при 10 Гц, GAIN=1) | ≈16 бит (RMS-шум ~2.5 мкВ) | | Интерфейс | SPITM-совместимый, 3-проводный | | Внутренняя калибровка | Self / System calibration | | Тактирование | Внешний кварц/генератор 2.4576 МГц (или 1 МГц) | | Корпус | 16-pin PDIP (N), 16-pin SOIC (W) | | Рабочий диапазон температур | −40 … +85 °C | | Потребление в standby | ~10 мкА | | Нелинейность (INL) | ±0.0015 % FS (тип.) | | Ошибка усиления | ±0.15 % (макс.) после калибровки |

Парт-номера (ordering codes)

• AD7715AN-5 — 16-pin PDIP, 5 В (базовое исполнение)
• AD7715ANZ-5 — 16-pin PDIP, 5 В, RoHS
• AD7715AR-5 — 16-pin SOIC, 5 В
• AD7715ARZ-5 — 16-pin SOIC, 5 В, RoHS
• AD7715ARU-5 — 16-pin TSSOP, 5 В
• AD7715ARUZ-5 — 16-pin TSSOP, 5 В, RoHS

Примечание: существуют также версии AD7715-3 (питание 3 В): AD7715AN-3, AD7715AR-3, AD7715ARZ-3 и т.д. Они не являются прямыми заменами -5 (разное напряжение питания), но функционально совместимы по интерфейсу.

Совместимые модели (аналоги и родственные ИП)

Функциональные аналоги / родственные модели от ADI:

• AD7714 — 24-бит, 5 каналов, PGA, тот же интерфейс
• AD7715-3 — версия с питанием 3 В
• AD7705 — 16-бит, 2 канала, PGA, SPI (близкий функционал)
• AD7706 — 16-бит, 3 псевдодифф. канала
• AD7780 / AD7781 — 20/24-бит, pin-совместимые упрощённые варианты (проверить распиновку)
• AD7790 / AD7791 — 16/24-бит, ultra-low power, аналогичная архитектура

Возможные замены у других производителей (требуют проверки распиновки и протокола):

• TI ADS1240 / ADS1241 — 24-бит ΣΔ АЦП с PGA
• Maxim MAX1415 / MAX1416 — 16-бит ΣΔ АЦП (pin/протокол-совместимы с AD7715)

⚠️ Важно: при замене необходимо сверять распиновку, опорное напряжение, тактирование (2.4576 МГц vs 2.048 МГц меняет частоты выходных данных) и порядок регистров в SPI-протоколе.

Если нужно — могу привести типовую схему включения (обвязка REF IN, фильтры, кварц) или пример кода инициализации по SPI.