AD4130-4：32 μA，超低功耗，集成PGA和FIFO的24位Σ-Δ ADC。

超低功耗30 7月 2025

一个人与一块显示健康追踪数据的智能手表互动，该手表与一部显示详细图表的智能手机配对。

AD4130-4 是一款超低功耗、高精度的测量解决方案，适用于低带宽的电池供电应用。

AD4130-4 的全集成模拟前端（AFE）包括一个可用于最多 8 个单端输入或 4 个差分输入的多路复用器、可编程增益放大器（PGA）、24 位 Σ-Δ 模数转换器（ADC）、片上参考源和振荡器、可选滤波器选项、智能序列管理器、传感器偏置和激励选项、诊断功能，以及新增的一些功能，以改善电池供电设备的使用寿命（基于纽扣电池使用寿命超过 5 年），例如先进的先进先出（FIFO）缓冲器和占空工作循环。

AD4130-4 允许用户测量低频信号，电流消耗在连续转换时为 28.5 μA（增益 = 1）和 32.5 μA（增益 = 128），并在使用占空工作循环选项时具有更低平均电流。AD4130-4 可以配置为 4 个差分输入或 8 个单端或伪差分输入，这些输入连接到一个交叉点多路复用器，在多路复用器中，任何输入对都可以作为测量通道输入到 PGA 和 ADC。

AD4130-4 设计允许用户在单一模拟供电电压下运行，范围从 1.71 V 到 3.6 V。在电池应用中，低至 1.71 V 的运行能力可以延长系统的使用寿命，因为即使电池电压下降，AFE 仍然可以继续运行。数字供电电压可以独立设置，范围从 1.65 V 到 3.6 V。

结合较低的电流消耗，片上集成的 FIFO 缓冲器可以与智能序列管理器协同使用，使 AD4130-4 成为自主测量系统，从而允许微控制器长时间进入睡眠状态。

智能中断功能让用户对故障检测和安全性具有更高的信心。用户可以启用中断信号，当 FIFO 中的样本达到预定义的值或超出用户可编程的阈值时触发中断。

AD4130-4 提供以下关键的模拟功能，旨在实现与用于测量温度、负载和压力的传感器的简单而有效的连接：

PGA：由于可编程增益（范围从1到128）以及高输入阻抗与低输入电流，PGA能够直接与低输出幅度的传感器相连接，例如电阻桥、热电偶和电阻温度探测器（RTD）。
电容式PGA允许全共模输入范围，这为设计人员提供了更大的余量以适应各种变化的输入共模。更宽的共模输入范围可以改善整体分辨率，并且在比率测量中非常有效。
低漂移精密电流源。IEXC0 和 IEXC1 电流源可用于激励 2 线、3 线和 4 线 RTD。激励电流输出选项包括 100 nA、10 μA、20 μA、50 μA、100 μA、150 μA 和 200 μA。
低端电源开关 (PDSW) 可用于在转换之间关闭桥式传感器的电源。PDSW 可以在序列器内以每个通道为基础进行控制，从而实现整体系统中最佳的时序和能量节省。PDSW 还可以允许在低功耗系统中使用功率较高的模拟传感器。
热电偶的电压偏置（VBIAS 源将通道的共模电压设置为 AVDD/2）。
智能序列器能够按照预定顺序对每个启用的预配置通道进行转换，从而可以交替进行传感器测量、系统检查和诊断测量。序列器无需重复通过串行接口与设备通信。16个通道可以按顺序配置，每个通道可从八个预定义的ADC设置中选择，包括增益、滤波器类型、输出数据速率、缓冲、定时及参考源的选择。

高水平的集成前端功能与小型封装选项相结合，实现了更小尺寸的最终解决方案。例如，AD4130-4 集成了一个低热漂移带隙基准，同时还支持外部差分基准输入，且可在内部缓冲。

在安全关键的应用中，AD4130-4 提供诊断功能，例如通过烧失电流实现开路检测、内部温度传感器、基准检测以及模拟输入的过压和欠压检测。此外，数字接口中还包含增强的诊断功能，例如循环冗余校验（CRC）和串行接口检查，以确保稳健的通信链接。