PDF《16位低功耗Σ-Δ型ADC AD7171》

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5 V 16位16位3V6.9 16位16位16位低功耗Σ-Δ型ADC AD7171 特性 输出数据速率:125 Hz 引脚可编程的掉电和复位功能状态功能 内部时钟振荡器 电流:135 μA 电源电压:2.7 V至5.25 V 温度范围:C40°C至+105°C 封装:10引脚3 mm x

3 mm LFCSP 接口 双线式串行接口(只读器件) SPI兼容 SCLK引脚内为施密特触发 应用 电子秤 压力测量 工业过程控制 便携式仪器仪表 概述 AD7171是一款极低功耗、16位模数转换器(ADC),内置一 个精密16位Σ-Δ型ADC和一个片内振荡器.该器件功耗仅 为135 μA,因此特别适合要求极低功耗的便携式或电池供电 产品.它还具有关断模式,该模式下的器件功耗仅为5 μA, 从而可延长产品的电池使用时间. 为便于使用,AD7171的所有特性均由专用引脚控制.每次 发生数据读取操作时,8个状态位便会附加到16位转换结 果上.这些状态位含有一个码序列,可用来确认串行传输 的有效性. AD7171的输出数据速率为125 Hz,建立时间为24 ms.它具 有一路差分输入,增益为1.在用户需用外部放大器来满 足系统专用滤波或增益要求的应用中,此特性会很有用. AD7171采用2.7 V至5.25 V电源供电,并提供10引脚LFCSP 封装. AD7170是AD7171的12位版本,具有与AD7171相同的特 性,并且引脚兼容. ADI中文版数据手册是英文版数据手册的译文,敬请谅解翻译中可能存在的语言组织或翻译错误,ADI不对翻译中存在的差异或由此产生的错误负责.如需确认任何词语的准确性,请参考ADI提供 的最新英文版数据手册. Rev. A | Page

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16 目录 AD7171 特性.1 接口.1 应用.1 功能框图.1 概述.1 修订历史.2 技术规格.3 时序特性.5 时序图.5 绝对最大额定值.6 热阻

6 ESD警告.6 引脚配置和功能描述.7 典型性能参数

8 输出噪声与分辨率规格.9 ADC电路信息.10 概述

10 滤波器、数据速率和建立时间

10 增益

10 关断/复位(PDRST)10 模拟输入通道.10 双极性配置

10 数据输出编码.11 基准电压.11 数字接口.11 接地和布局布线.12 应用信息.13 温度系统.13 信号调理电路.13 外形尺寸.14 订购指南.14 修订历史 2013年4月―修订版0至修订版A 更改 滤波器、数据速率和建立时间 部分

10 更改 温度系统 部分.13 更新外形尺寸

14 更改 订购指南

14 2009年10月―修订版0:初始版 Rev. A | Page

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16 技术规格 除非另有说明,VDD = 2.7 V至5.25 V,VREF = VDD ,GND =

0 V,所有规格均相对于TMIN 至TMAX 而言. 表1. 参数 AD7171B1 单位 测试条件/注释 最小值 典型值 最大值 ADC通道 输出数据速率(fADC )

125 Hz 建立时间= 3/fADC 无失码2

16 位 峰峰值分辨率

16 位VINx =

0 V, VREF = VDD 有效分辨率(ENOB)

16 位VINx =

0 V, VREF = VDD 均方根噪声 见表6 ?V VINx =

0 V, VREF = VDD 积分非线性 ±0.4 LSB 失调误差 ±200 失调误差温漂 ±250 nV/°C 满量程误差 ±0.015 % of FS 增益温漂 ±0.07 LSB/°C 电源抑制

85 dB VINx =

1 V 模拟输入 差分输入电压范围 ±VREF V VREF = REFIN(+) ? REFIN(?) 绝对AINx电压限值2 GND ? 0.03 VDD + 0.03 V 平均输入电流2 ±400 nA/V 输入电流随输入电压而变化 平均输入电流温漂 ±60 pA/V/°C 直流共模抑制

90 dB VINx =

1 V 基准电压 外部REFIN电压 VDD V REFIN = REFIN(+) ? REFIN(?) 基准电压范围2 0.5 VDD V 绝对REFIN电压限值2 GND ? 0.03 VDD + 0.03 V 平均基准输入电流

400 nA/V 平均基准输入电流 温漂 ±0.15 nA/V/°C 直流共模抑制

110 dB 内部时钟 频率2

64 ? 5%

64 + 5% kHz 逻辑输入 SCLK, PDRST2 输入低电压VINL 0.4 V VDD =

3 V 0.8 V VDD =

5 V 输入高电压VINH 1.8 V VDD =

3 V 2.4 V VDD =

5 V SCLK(施密特触发输入)2 迟滞

100 mV VDD =

3 V

140 mV VDD =

5 V 输入电流 ±2 ?A VIN = VDD 或GND 输入电容

5 pF 所有数字输入 AD7171 Rev. A | Page

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16 参数 AD7171B1 单位 测试条件/注释 最小值 典型值 最大值 逻辑输出(DOUT/)RDY 输出高电压VOH

2 VDD ? 0.6 V VDD =

3 V, ISOURCE =

100 ?A

4 V VDD =

5 V, ISOURCE =

200 ?A 输出低电压VOL

2 0.4 V VDD =

3 V, ISINK =

100 ?A 0.4 V VDD = 5V, ISINK = 1.6 mA 浮空态漏电流 ±2 ?A 浮空态输出电容

5 pF 数据输出编码 偏移二进制 电源要求 电源电压 VDD C GND 2.7 5.25 V 电源电流 IDD 电流

110 130 ?A VDD =

3 V

135 150 ?A VDD =

5 V IDD (关断/复位模式)

5 ?A

1 温度范围:C40°C至+105°C.

2 技术规格未经生产测试,但受产品初始发布时的特性数据支持.

3 数字输入等于VDD 或GND. AD7171 Rev. A | Page

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16 时序特性 除非另有说明,VDD = 2.7 V至5.25 V,GND =

0 V,输入逻辑0 =

0 V,输入逻辑1 = VDD . 表2. 参数1,

2 在TMIN 、TMAX 时的限值 单位 条件/注释 读操作 t1

100 ns,最小值 SCLK高电平脉冲宽度 t2

100 ns,最小值 SCLK低电平脉冲宽度 t3

3 0 ns,最小值 SCLK有效沿到数据有效延迟4

60 ns,最大值 VDD = 4.75 V至5.25 V

80 ns,最大值 VDD = 2.7 V至3.6 V t4

10 ns,最小值 SCLK无效沿到DOUT/RDY高电平 复位 t5

100 ns,最小值 PDRST低电平脉冲宽度 t6

25 ms,典型值 PDRST高电平到数据有效延迟时间

1 样片在初次发布期间均经过测试,以确保符合标准要求.所有输入信号均指定tR = tF =

5 ns(10%到90%的VDD ),并从1.6V电平起开始计时.

2 参见图3.

3 这些数值是采用图2所示负载电路的测量结果,定义为输出跨越VOL 或VOH 限值所需的时间.

4 SCLK有效沿为SCLK的下降沿. ISINK (1.6mA WITH VDD = 5V, 100?A WITH VDD = 3V) ISOURCE (200?A WITH VDD = 5V, 100?A WITH VDD = 3V) 1.6V TO OUTPUT PIN 50pF 08417-002 图2. 用于确定时序特性的负载电路 时序图 t3 t1 t2 t4 DOUT/RDY (O) SCLK (I) I = INPUT, O = OUTPUT MSB LSB 08417-003 图3. 读周期时序图 t5 t6 PDRST (I) DOUT/RDY (O) I = INPUT, O = OUTPUT 08417-004 图4. 复位AD7171 AD7171 Rev. A | Page

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16 绝对最大额定值 除非另有说明,TA = 25°C. 表3. 参数 额定值 VDD 至GND ?0.3 V至+7 V 模拟输入电压至GND ?0.3 V至VDD + 0.3 V 基准输入电压至GND ?0.3 V至VDD + 0.3 V 数字输入电压至GND ?0.3 V至VDD + 0.3 V 数字输出电压至GND ?0.3 V至VDD + 0.3 V VINx /数字输入电流

10 mA 工作温度范围 ?40°C至+105°C 存储温度范围 ?65°C至+150°C 最高结温 150°C 引脚温度, 回流焊 260°C 表4. 封装类型 θJA θJC 单位 LFCSP 48.7 2.96 °C/W ESD警告 AD7171 注意,超出上述绝对最大额定值可能会导致器件永久性损 坏.这只是........