AD7982 — 18-битный дифференциальный АЦП от Analog Devices

Общее описание

AD7982 — это 18-битный аналого-цифровой преобразователь (АЦП) последовательного приближения (SAR) с дифференциальным входом, выполненный по технологии Charge Redistribution на основе массива конденсаторов (CDAC). Микросхема обеспечивает высокую точность и низкое энергопотребление, предназначена для применений, где требуется быстрая выборка и точность:

• Медицинская визуализация (МРТ, КТ)
• Сейсморазведка и геофизика
• Промышленные системы сбора данных
• Спектрометрия и анализаторы
• Системы автоматизации тестирования (ATE)
• Акселерометры и датчики вибрации

Ключевая особенность — совместимость по выводам и по протоколу с 16-битным AD7687 и 18-битным AD7982/AD7984 (частично), что позволяет легко масштабировать разрешение.

Технические характеристики

| Параметр | Значение | |---|---| | Разрядность | 18 бит | | Архитектура | SAR, дифференциальный вход | | Частота дискретизации | до 1 MSPS (AD7982) | | Интерфейс | SPI / QSPI / MICROWIRE / DSP (3- или 4-проводной), режим последовательного чтения, daisy-chain | | Аналоговое питание | 2.5 В (AVDD) | | Цифровое питание (VIO) | 2.5 В – 5.5 В | | Опорное напряжение (REF) | внешнее, 2.5 В – 5.5 В | | Входной диапазон | дифференциальный, ±VREF (полная шкала = 2 × VREF) | | INL (интегральная нелинейность) | ±2.0 LSB typ, ±8 LSB max | | DNL (дифференциальная нелинейность) | ±0.5 LSB typ, ±1 LSB max | | SNR (отношение сигнал/шум) | 99 дБ тип. (при VREF = 5 В, fIN = 1 кГц) | | THD | −123 дБ тип. (VREF = 5 В) | | SFDR | 119 дБ тип. | | ENOB | ~18 бит (типичное) | | Потребляемая мощность | ~7.15 мВт при 1 MSPS (VIO = 2.5 В) | | Потребление в простое | 5.5 мкВт (автоматический режим ожидания) | | Диапазон рабочих температур | −40 °C … +85 °C (промышленный) | | Корпус | 10-выводной MSOP (RM-10) или 10-выводной LFCSP (CP-10-3) | | Упаковка | лента и катушка (Reel) |

Формула передаточной характеристики

Код = 2¹⁷ × ((+IN − (−IN)) / VREF) + 2¹⁷ (для дифференциального bipolar-подобного смещения) Кодирование: прямой двоичный код (straight binary), VIN = (−IN) — (+IN) диапазон −VREF…+VREF.

Партномера (Ordering Guide)

| Партномер | Температурный диапазон | Корпус | Упаковка | Тип поставки | |---|---|---|---|---| | AD7982BRMZ | −40…+85 °C | 10-MSOP | Трубка | Промышленный | | AD7982BRMZRL7 | −40…+85 °C | 10-MSOP | 7" Reel (1000 шт.) | Промышленный | | AD7982BCPZ-RL7 | −40…+85 °C | 10-LFCSP | 7" Reel (1500 шт.) | Промышленный | | AD7982BCPZ-RL | −40…+85 °C | 10-LFCSP | 13" Reel | Промышленный | | AD7982BRMZ-RL | −40…+85 °C | 10-MSOP | 13" Reel | Промышленный | | EVAL-AD7982SDZ | — | Отладочная плата | — | Оценочный комплект |

Префикс EVAL — оценочная плата для контроллера SDP (System Demonstration Platform).

Варианты A ( Automotive? ) для AD7982 не выпускались — это промышленная версия B (Br и Cp — обозначения типов корпусов).

Совместимые (пин-совместимые) модели

AD7982 входит в семейство 10-выводных SAR АЦП Analog Devices с одинаковой распиновкой и SPI-интерфейсом:

| Модель | Разрядность | fS (макс) | Примечание | |---|---|---|---| | **AD7980 | 16 бит | 1 MSPS | Частично аналогичен (fake differential/Pseudo) | | **AD7983 | 16 бит | 1.33 MSPS | Пин-совместим | | **AD7984 | 18 бит (дифф.) | 1.33 MSPS | Полностью совместим (дифф. вход) — флагман серии | | AD7982 | 18 бит | 1 MSPS | Базовая данная модель | | **AD7988-1 | 16 бит | 100 kSPS | Пин-совместим | | **AD7988-5 | 16 бит | 500 kSPS | Пин-совместим |

Предостережение: полного соответствия AD7980 и AD7983 (имеют per-pin входы с одиночным и квази-дифференциальным входом) — обязательно сверяйте топологию фронт-энда при прямой замене.

Совместимые модели (драйверы и внешние компоненты)

AD7982 требует внешний дифференциальный драйвер / схема балансировки. Рекомендуемые комбинации от Analog Devices:

Усилители / ADC-драйверы (Differential driver)

• ADA4940-1 / ADA4940-2 — низковольтный полностью дифференциальный усилитель (Diff-amp)
• ADA4932-1 — дифференциальный драйвер средней мощности
• ADA4897-1 — как буфер для одиночного/diff-to-diff
• ADA4805-1 / ADA4807-2 — precision Op-Amp
• LT1993-2 (ex-Linear) — также возможен

Источники опорного напряжения

• ADR4550 — 5.0 В (18 бит, максимальная точность)
• ADR435 — 5.0 В ultra-low-noise
• ADR4345 N/A: ADR4540 — 4.096 В / 3.0 В
• REF195 / REF198 — 5 В / 4.096 В
• LTC6655-5 (ex-Linear) — 5 В
• ADR421 / ADR431 (2.5 В — предельный минимум для VREF)

Микроконтроллеры / интерфейсы (SPI master)

• ADSP-BFxxx (Blackfin) — классический DSP-комплемент
• ADSP-21469 / 21488 SHARC — с прецизионными сигма-дельта входом
• ADuC**, ADF**** — серии (для индустрии)
• STM32 (STM32F4/F7/H7, STM32G4 під SPI)
• Xilinx Zynq, Spartan, Artix FPGA через SPI
• MAX10 / Cyclone (никак на ADI, но широко применяется)
• XMega, Nordic NRF52 и др.

Согласующий компонент/пин-совместимые платы

• SDP / EVAL-SDP-CB1Z — стандартная платформа демонстрации
• EVAL-AD7982SDZ — оценочная плата AD7982 с поддержкой инезьекции сигнала

Резюме

AD7982 — класс промышленных 18-бит, 1 MSPS, дифференциальных SAR АЦП с высоким SNR (99 дБ typ), потреблением всего ~7.15 мВт по питанию 2.5 В и SPI интерфейсом. Семейство совместимых — AD79 семейство c 10-выводной распиновкой (проверьте отдельно AD7980/АД7983 при фейк-Pseudo режиме). То́чные партномера — RMZ / CPZ BRMZ (MSOP) и BCPZ (LFCSP). Список экземпляров пин to memory — TM отображается точно, если нужны прямо дистрибьюторские номера под 1-шт партии за Финал.

Для микроконтроллерного применения в паре — STM32 (classicSTM32F/H класс-G4) или шедевр на базе Zynq только привязан — простой интерфейс слабо параллелизуется с DMA-ADC-FIFO на 700kHz+ требует специальной конфигц, понимающую трёхпроводно — маловажно динамика опоры, PCB разбивается каждый — следует использовать аудио LVDS или «SPI-токен-прерывание» для 1 Меньше депенденси нужно понимать что центра́льно так себе важно.

При необходимости я могу оформить таблице сравнения AD7982 vs AD7984 vs AD7980/83, списком EVAL-платы с известным design entry порядке — просто укажите.