### AD7745/AD7746:高精度电容数字转换器与温度传感器技术解析 #### 技术概述 AD7745/AD7746是Analog Devices公司推出的一款高分辨率Σ-Δ电容数字转换器(Capacitance-to-Digital Converter,简称CDC),其设计旨在满足汽车、工业和医疗系统中对压力测量、位置传感器、液位传感器、流量计、湿度传感器以及杂质检测等应用的需求。该设备提供了单芯片解决方案,能够直接连接到单端或差分浮动传感器,具备出色的线性度和精度。 #### 主要特性 - **电容数字转换器(CDC)**:标准的一体化单芯片方案,可直接连接至单端或差分浮动传感器。 - **高分辨率与精度**:在16.6Hz的数据速率下,提供20aF(即19位)的分辨率,准确度高达2fF,线性度在±0.01%范围内。 - **广泛的输入范围**:支持±4pF的动态电容变化范围,同时可承受高达17pF的绝对电容值,通过片外数字到电容转换器(CAPDAC)进行补偿。 - **更新速率**:可在5Hz至90Hz之间调整,适应不同应用场景需求。 - **抗干扰能力**:即使存在地电容和地泄漏电流的情况下,依然能保持稳定工作。 - **集成温度传感器**:提供0.1°C的分辨率,工厂校准后的准确度在±2°C。 - **电压输入通道**:允许接入外部电压信号。 - **内部时钟振荡器**:内置振荡器,简化了外部组件需求。 - **2-Wire串行接口**:采用I2C兼容的两线串行接口,便于与微控制器的连接和控制。 - **电源管理**:支持2.7V至5.25V的单电源供电,功耗低至1mA。 - **宽温操作**:工作温度范围从-40°C至+125°C,适用于各种恶劣环境。 - **封装**:采用16引脚薄型小外形封装(TSSOP)。 #### 技术细节 - **架构**:基于Σ-Δ调制原理,具备24位无丢失码的固有高分辨率,以及19位的有效分辨率(在16.6Hz数据速率下),确保了高线性和高精度。 - **电容输入**:AD7745具有一个电容输入通道,而AD7746则配备两个电容输入通道,以适应更复杂的应用场景。 - **数据率**:在16.6Hz的数据速率下,同时实现50Hz和60Hz的噪声抑制,提高了信号的纯净度和可靠性。 - **接口**:2-Wire串行接口兼容I2C标准,简化了与微处理器或其他控制设备的通信。 - **电源适应性**:宽电压范围的单电源操作,降低了系统设计的复杂度和成本。 - **功耗优化**:低至1mA的电流消耗,有助于延长电池供电设备的工作时间。 #### 应用场景 - **汽车领域**:用于车辆中的压力传感器、油位监测、胎压监控等。 - **工业自动化**:在工业生产线上,如流体控制、物料处理系统的液位和湿度监测。 - **医疗设备**:如呼吸机中的压力传感器、液体输注系统中的液位检测。 - **科研与测试**:高精度的压力和湿度测量,用于实验室环境控制。 AD7745/AD7746是一款功能全面、性能卓越的电容数字转换器,其高度集成的设计、优异的测量性能和广泛的适用性使其成为汽车、工业和医疗系统中各类电容传感应用的理想选择。
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