AD7705BRUZ — 16-битный сигма-дельта АЦП с двумя дифференциальными каналами

Общее описание

AD7705BRUZ — это 16-разрядный аналого-цифровой преобразователь (АЦП) сигма-дельта типа с двумя полностью дифференциальными входными каналами, производства компании Analog Devices. Микросхема предназначена для измерений сигналов низкого уровня в промышленных, медицинских иinstrumentation-приложениях.

АЦП включает в себя:

• Программируемый усилитель с коэффициентом усиления (PGA) от 1 до 128
• Встроенный цифровой фильтр (синхронный)
• Калибровочные регистры (по смещению и усилению)
• Интерфейс последовательной связи SPI-совместимый
• Встроенный генератор тактирования (с внешним кварцем или тактовым сигналом)

Микросхема способна работать непосредственно с сигналами от датчиков (термопары, тензодатчики, мостовые схемы) без внешних усилителей, благодаря низкому уровню шума и высокому входному сопротивлению.

Технические характеристики

| Параметр | Значение | |---|---| | Разрядность | 16 бит | | Тип архитектуры | Sigma-Delta (ΣΔ) | | Количество каналов | 2 дифференциальных | | Частота выборки | до 500 SPS (вывод данных), внутр. частота модуляции 32 кГц | | Диапазон входных сигналов | ±VREF ⨯ (1/Gain) (дифференциальный) | | PGA (коэффициент усиления) | 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 (программируемый) | | Разрешение (эффективное, ENOB) | до 16 бит (в зависимости от gain и фильтра) | | Неинтегральная линейность (INL) | ±0.003% FS (типично) | | Полный шум | 0.9 µV RMS при gain=128, 60 Hz ← обновление (типично) | | Коэффициент подавления | 100 дБ (CMRR), 95 дБ (на 50/60 Гц) | | Опорное напряжение (VREF) | 1.225 В … VDD (внешнее) | | Напряжение питания (AVDD, DVDD) | 2.7 … 3.3 В (номинал 3 В) / 5 В | | Тип корпуса | TSSOP-16 (RUZ = RoHS) | | Рабочая температура | −40 °C … +85 °C (промышленный) | | Интерфейс | SPI (3-проводный/4-проводный), до 2.5 МГц | | Ток потребления | ~1 мА (норма), 1 µA (power-down) |

Ключевые особенности

1. Два дифференциальных входных канала (позволяет коммутировать датчики без внешнего мультиплексора)
2. Программируемый коэффициент усиления 1–128 — работа с слабыми сигналами
3. Цифровой фильтр с подавлением 50/60 Гц — критично для промышленных измерений
4. Функция калибровки (offset/gain) — самокалибровка и калибровка системы
5. SPI-интерфейс — простое подключение к микроконтроллерам
6. Низкое энергопотребление, режим standby
7. Точность — до 16 бит без пропущенных кодов

Парт-номера (Ordering Guide)

| Парт-номер | Корпус | Температурный диапазон | Описание | |---|---|---|---| | AD7705BRUZ | TSSOP-16 | −40…+85 °C | Автономный ΣΔ АЦП 16 бит | | AD7705BRUZ-REEL | TSSOP-16 | −40…+85 °C | То же, лента и катушка | | AD7705BRZ | SOIC-16 | −40…+85 °C | Аналог в корпусе SOIC | | AD7705BNZ | DIP-16 | −40…+85 °C | Аналог в DIP | | AD7705ACHIPS | Die | — | Кристалл (бескорпусный) | | AD7706 | TSSOP-16 | −40…+85 °C | Версия с 3 дифф. входами (только микровольтный) | | AD7707 | SOIC/TSSOP | −40…+85 °C | Версия с возможностью 5/0.9.Дополнительно | | EVAL-AD7705EBZ | Оценочная плата | — | Плата для оценки | | EVAL-AD770XEBZ | Оценочная плата | — | Универсальная плата серии AD770X |

Примечание: суффикс RUZ = Robust Plastic TSSOP, RoHS-совместимый. Суффикс BRUZ = промышленный температурный диапазон + TSSOP + RoHS.

Совместимые и родственные модели

Прямые аналоги/совместимые:

• AD7705 (только индексом отличается — это одна и та же базовая модель)
• AD7706 — 3 дифференциальных входа, но упрощённый (без PGA больших gain)
• AD7707 — с расширенным входом (в т.ч. работает как заземлённый вход)
• AD7708/AD7718 — 8/10 каналов, 16-24 бит
• AD7714 — по выводам близок (SCLK, DIN, DOUT общие концепции)
• AD7780/AD7781/AD7782 — аналогичные ΣΔ АЦП, более простые
• AD7792/AD7793/AD7794 — 16/24-битные низкошумящие, 3 канала с PGA и током возбуждения

По функциональности (замены):

• HX711 — бюджетный 24-бит ΣΔ АЦП для весов (не пин-совместим, но часто встречается в аналогичных применениях)
• CS5530 (Cirrus Logic) — 24-бит
• MAX11200 (Maxim) — 24-бит ΣΔ

По пиновой/функциональной близости микроконтроллеры и обвязка:

• С импульсным согласованием работает с MSP430, STM32, PIC, AVR через SPI
• Рекомендуемый опорный источник: ADR381/ADR391/REF19x
• Рекомендуемый кварц для тактирования: 2.4576 МГц или 1 МГц (например, ECS-2.457-12.5-13)

Типовая область применения

• Промышленные измерения и датчики (весы, тензометрия)
• Медицинские приборы (пульсоксиметрия, ЭКГ)
• Измерительные преобразователи температуры и давления
• Системы сбора данных с мостовых датчиков
• Портативные малошумящие устройства
• Расходомеры, газоанализаторы

⚠️ Важно: приведённые параметры — типовые по даташиту Analog Devices. Для ответственных схем следует сверяться с актуальной ревизией датащита (REV. C / REV. D) на сайте analog.com, так как возможны уточнения шумовых и точностных характеристик в новых выпусках.