模数转换器Sigma-Delta ADC前端解决方案

在精密信号链设计中,Sigma-Delta ADC凭借过采样与噪声整形技术,始终是高分辨率低速测量的首选架构。英尚针对多通道同步采集、工业级温漂抑制等问题,为测试测量、医疗电子与过程控制领域提供新的前端方案------UIA7302,一款兼具24位分辨率与20kSPS吞吐率的模数转换器。

Sigma-Delta ADC UIA7302内部采用四阶Σ-Δ调制器配合数字抽取滤波器,在4通道差分输入架构下,确保全量程范围内24位分辨率无失码。Sigma-Delta ADC有效位数(ENOB)在20.8kSPS采样率下仍超过19位,这意味着动态范围可覆盖微弱传感器信号(如热电偶μV级输出)与工业变送器满量程摆幅,无需前端增益级频繁切换。Sigma-Delta ADC片内集成低漂移基准缓冲器和可编程激励电流源,进一步简化了热电偶、RTD等桥式传感器的直接接口设计。

Sigma-Delta ADC芯片采用独立模拟/数字电源轨:AVDD为5V,以支持±5V或0~5V单极性输入范围;DVDD支持1.8V至3.6V,可直接对接主流MCU/FPGA的IO电平,无需额外电平转换。串行数据输出基于SPI兼容协议,支持菊花链模式,在多通道同步采样场景下有效减少PCB走线。Sigma-Delta ADC封装为20-pin SSOP,体积极小,适合便携式心电图记录仪、多参数血液分析仪等空间受限设备。

相较于传统逐次逼近型ADC,UIA7302在20kSPS速率下仍维持19位有效位,以适度功耗换取精度冗余,尤其适合那些需周期性唤醒的电池供电设备。数字滤波器响应可选择sinc³或sinc⁴模式,在建立时间与带外抑制间灵活折衷。对于需要4通道同步采样且对相位延迟敏感的闭环控制应用,Sigma-Delta ADC内置的采样时序同步引脚(SYNC)可避免通道间偏斜。

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