AD7780BRZ — 24-битный сигма-дельта АЦП с PGA

Описание

AD7780BRZ — это прецизионный 24-битный сигма-дельта аналого-цифровой преобразователь (АЦП) с малошумящим программируемым усилителем (PGA), производства компании Analog Devices. Микросхема оптимизирована для низкочастотных измерений с высоким разрешением, таких как весовое оборудование, промышленные датчики и медицинские приборы.

Ключевая особенность AD7780 — встроенный PGA с фиксированными коэффициентами усиления 1 и 128, что позволяет напрямую подключаться к тензорезисторным мостам (load cells) без дополнительных внешних усилителей. Прибор обеспечивает одновременное подавление помех 50 Гц и 60 Гц благодаря технологии одновременной фильтрации (Simultaneous 50 Hz/60 Hz Rejection), что упрощает использование в разных регионах мира и подавляет сетевые наводки.

Микросхема выпускается в компактном корпусе MSOP-16, работает от источника питания 2.7…5.25 В и имеет extremely low RMS noise — порядка 24 нВ (при增益 128 и скорости 10 Гц). Ключевой момент: знак дополнительный код (two's complement) на выходе; данные считываются по SPI.

Обозначение BRZ = Industrial temperature range (−40…+105 °C), RoHS-совместимый корпус MSOP.

Технические характеристики

| Параметр | Значение | |---|---| | Разрядность | 24 бит | | Тип | Sigma-Delta (Σ-Δ) АЦП | | Частота обновления (Output Data Rate) | 10 Гц / 16.7 Гц (выбирается выводом OD/RATE) | | Разрешение (эффективное) | до 24 бит без пропусков кодов | | Входные каналы | 1 дифференциальный (Ain+ / Ain−) | | PGA (коэффициент усиления) | 1 или 128 (выбор выводом GAIN) | | Входной диапазон | ±VREF / Gain | | Встроенный буфер / reference | Требуется внешний опорный источник | | Опорное напряжение (VREF) | от 0.5 В до AVDD | | Подавление сетевых помех | Simultaneous 50 Hz и 60 Hz | | RMS-шум | ~24 нВ (Gain=128, 10 Гц) | | NON-Volatile память калибровки | Нет | | Интерфейс | SPI (3-wire, read-only) | | Напряжение питания (AVDD) | 2.7 … 5.25 В | | Ток потребления | ~600 мкА (типично) | | Ток в режиме Power-Down | ~1 мкА | | Температурный диапазон | −40 … +105 °C | | Корпус | 16-lead MSOP (RZ = RoHS) | | Внутренний генератор | Есть (отдельный выход MCLK не требуется) | | Выходной формат данных | Two's complement, 24 бит |

Выводы (MSOP-16) — назначение ключевых пинов

• AIN+ / AIN− — дифференциальный аналоговый вход
• REFIN(+/-) — вход внешнего опорного напряжения
• GAIN — выбор усиления (1 или 128)
• OD/RATE — выбор скорости: 10 Гц или 16.7 Гц
• FILTER — настройка цифрового фильтра / режима подавления 50/60 Гц
• PDRST — управление питанием / сброс
• DOUT/RDY — данные / флаг готовности
• SCLK — тактирование SPI
• DVDD / AVDD / GND — питание (цифровое/аналоговое) и земля

Парт-номера (Part Numbers) и варианты

| Парт-номер | Корпус | Темп. диапазон | Примечание | |---|---|---|---| | AD7780BRZ | MSOP-16 | −40…+105 °C | Основной, RoHS-совместимый | | AD7780BRZ-REEL | MSOP-16 | −40…+105 °C | Поставка на катушке (лента) | | AD7780BRZ-REEL7 | MSOP-16 | −40…+105 °C | Катушка 7″ | | EVAL-AD7780EBZ | Оценочная плата | — | Для разработки и тестирования |

Суффиксы:

• B — Industrial grade temperature
• R — MSOP / RoHS
• Z — RoHS-совместимый («Z» = Lead-Free)

Совместимые (родственные и взаимозаменяемые) модели

AD7780 входит в семейство маломощных Σ-Δ АЦП Analog Devices. Близкие по назначению модели:

| Модель | Отличие/особенность | |---|---| | AD7781 | 24-бит, 1 канал, аналогичный, но с PGA ×1/×128 и встроенным фильтром, корпус MSOP-16 | | AD7790 | 16 бит, ultra-low power, 1 канал | | AD7791 | 24 бит, 1 канал, low power (только 10 Гц) | | AD7792 | 16 бит, 3 канала (дифференциальных), PGA, встроенный REF | | AD7793 | 24 бит, 3 канала, встроенный REF, более универсальный | | AD7190 | 24 бит, 4 канала, PGA до ×128, расширенные возможности | | AD7799 | 24 бит, 3 канала высокого разрешения |

Для прямого drop-in replacement в простых схемах весоизмерения AD7781 является «идейным близнецом» модели AD7780. Более функциональным (но требующим пересмотра схемотехники) обновлением считается AD7791.

Типичные применения

• Весы и тензометрические системы (Load cell / weigh scale)
• Медицинское оборудование (анализаторы, тонометры)
• Промышленная автоматизация и датчики давления
• Измерительные приборы с малым энергопотреблением (< 1 мА)
• Токоизмерительные прихватки, smart sensors,温度/давление

Notes: Для высокоточной работы с шумом уровня 24 nV RMS крайне важно использовать низкошумящий внешний LDO-питатель (например, ADR4525 для VREF и линейный регулятор ADM7171) и фильтрацию входов АЦП.

Если нужно, могу накидать принципиальную схему включения AD7780 + load cell + SPI к STM32 или собрать таблitzацию кода конфигурации/регистров.