AD4130-4: 32 μA, 초저전력, 24비트 시그마-델타 ADC, 통합 PGA 및 FIFO 포함.

초저전력30 7월 2025

한 사람이 스마트폰에 상세한 그래프가 표시된 상태에서 건강 추적 데이터를 표시하는 스마트워치와 상호 작용하고 있습니다.

AD4130-4는 저대역폭 배터리 구동 애플리케이션을 위한 초저전력, 고정밀 측정 솔루션입니다.

AD4130-4의 완전 통합 아날로그 프론트 엔드(AFE)는 최대 8개의 싱글 엔드 또는 4개의 차동 입력을 위한 다중화기, 프로그래머블 게인 앰플리파이어(PGA), 24비트 시그마-델타(Σ-Δ) 아날로그-디지털 컨버터(ADC), 온칩 기준 및 오실레이터, 선택 가능한 필터 옵션, 스마트 시퀀서, 센서 바이어싱 및 엑사이트 옵션, 진단 기능, 및 배터리 수명을 향상시키기 위한 새롭게 추가된 기능들(동전형 배터리에서 5년 이상)이 포함된 FIFO(선입선출) 버퍼 및 듀티 사이클링을 제공합니다.

AD4130-4는 사용자가 낮은 주파수 신호를 측정할 수 있도록 하며, 연속 변환 중 소비전류는 28.5 μA(게인 = 1)와 32.5 μA(게인 = 128)이며, 듀티 사이클링 옵션 중 하나를 사용할 경우 더 낮은 평균 전류를 사용할 수 있습니다. AD4130-4는 4개의 차동 입력 또는 8개의 싱글 엔드 또는 의사 차동 입력으로 구성할 수 있으며, 크로스포인트 다중화기에 연결되어 어떤 입력 쌍도 PGA 및 ADC의 측정 채널 입력이 될 수 있습니다.

AD4130-4는 1.71 V에서 3.6 V의 단일 아날로그 공급 전압에서 작동하도록 설계되었습니다. 배터리 응용에서 1.71 V와 같이 낮은 전압에서 작동은 배터리 전압이 감소할 때에도 AFE가 계속 작동할 수 있어 시스템 수명을 연장할 수 있습니다. 디지털 공급 전압은 별도로 제공되며 1.65 V에서 3.6 V까지 변동할 수 있습니다.

소모 전류가 감소된 것과 함께 온칩 FIFO 버퍼의 통합은 스마트 시퀀서와 함께 사용되어, AD4130-4가 자율 측정 시스템이 될 수 있게 해줍니다. 이를 통해 마이크로컨트롤러가 오랜 시간 동안 슬립 모드로 유지될 수 있습니다.

지능형 인터럽트 기능은 에러 감지 및 안정성에 대해 사용자에게 더 높은 신뢰를 제공합니다. FIFO 내 샘플이 미리 정의된 값에 도달할 때나 사용자 프로그래머블 임계값을 초과할 때 인터럽트 신호를 활성화할 수 있습니다.

AD4130-4는 다음과 같은 주요 아날로그 기능을 제공하여 온도, 하중 및 압력을 측정하는 데 사용되는 트랜스듀서와 간단하고 효율적인 연결을 가능하게 합니다:

PGA: 프로그래머블 이득(1에서 128까지)과 낮은 입력 전류를 가진 높은 입력 임피던스 덕분에 PGA는 저항 브리지, 열전대, 저항 온도 검출기(RTD)와 같은 낮은 출력 진폭을 가진 트랜스듀서와 직접 인터페이스할 수 있습니다.
정전용량 PGA는 전체 공통 모드 입력 범위를 허용하여 설계자에게 크게 변동하는 입력 공통 모드에 대해 더 큰 여유를 제공합니다. 더 넓은 공통 모드 입력 범위는 전체 해상도를 개선하며 비율 측정에서 매우 효과적입니다.
낮은 드리프트 정밀 전류 소스. IEXC0 및 IEXC1 전류 소스는 2‑, 3‑, 4‑와이어 RTD를 구동하는 데 사용할 수 있습니다. 구동 전류 출력 옵션에는 100 nA, 10 μA, 20 μA, 50 μA, 100 μA, 150 μA 및 200 μA가 포함됩니다.
로우 사이드 전원 스위치(PDSW)는 변환 사이에 브릿지 센서를 전원 차단하는 데 사용할 수 있습니다. PDSW는 시퀀서 내에서 채널별로 제어할 수 있어, 전체 시스템에서 최적의 타이밍과 에너지 절약을 가능하게 합니다. 또한, PDSW는 낮은 전력 시스템에서 더 높은 전력을 사용하는 아날로그 센서를 사용할 수 있도록 합니다.
열전대의 전압 바이어스(VBIAS 소스는 채널의 공통 모드 전압을 AVDD/2로 설정합니다).
스마트 시퀀서는 각 활성화된 사전 구성된 채널을 미리 정해진 순서대로 변환할 수 있도록 하며, 이를 통해 트랜스듀서, 시스템 점검 및 진단 측정값을 혼합하여 교차 처리할 수 있습니다. 시퀀서는 장치와의 반복적인 직렬 인터페이스 통신 필요성을 제거합니다. 16개의 채널은 시퀀스 내에서 구성할 수 있으며, 각각은 이득, 필터 유형, 출력 데이터 속도, 버퍼링, 타이밍 및 참조 소스를 선택할 수 있는 8개의 사전 정의된 ADC 설정 중에서 선택할 수 있습니다.

고집적 프론트엔드 기능과 작은 패키지 옵션이 결합되어 더 작은 엔드 솔루션이 가능합니다. 예를 들어, AD4130-4는 외부 차동 참조를 수용하는 기능뿐만 아니라 저온 드리프트 밴드갭 참조를 통합하며, 이를 내부적으로 버퍼링할 수 있습니다.

안전이 중요한 애플리케이션에서 AD4130-4는 번아웃 전류를 통한 개방 회로 감지, 내부 온도 센서, 참조 감지, 아날로그 입력 과전압 및 저전압 감지와 같은 진단 기능을 포함합니다. 또한 디지털 인터페이스에서도 사이클릭 레던던시 체크(CRC), 시리얼 인터페이스 검사 등 강력한 통신 링크를 위한 추가 진단 기능이 포함됩니다.