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零延迟架构百元级AD7980,适配多场景嵌入式系统的ADC
Date:2025-04-18 Souce:

在现代电子系统的多个领域中,逐次逼近型ADC广泛应用于高精度数据采集系统、嵌入式系统及信号处理场合,能够实现高精度和高速度的模拟信号和数字信号之间的转换,网上商城售价200元左右。

今天,给大家带来这款来自 ADI(亚德诺)公司的零延迟架构 SAR ADC,下面就一起来了解这款芯片吧。

AD7980 基本信息

AD7980是一款基于电荷再分配DAC的逐次逼近型ADC,在CNV信号上升沿启动转换,通过内部电容阵列的电荷再分配逐步逼近输入电压值‌。其零延迟特性使其适用于多路复用场景,避免了流水线延迟对时序的影响‌。

该器件支持1 MSPS的吞吐率,采用单电源供电(VDD),并兼容1.8 V至5 V逻辑电平(VIO),适用于多场景的嵌入式系统设计‌。

AD7980管芯尺寸为2.15mm x 1.40mm(不含划片槽),多晶层数为1层,金属层数为4层,管芯文字为ADI M 06 TN72 A。

 

AD7980 管芯文字


AD7980提供两种封装形式:

10引脚MSOP‌:适用于标准PCB布局,便于手工焊接调试。

10引脚QFN(LFCSP)‌:3 mm×3 mm小型封装,适合空间受限的便携设备‌。


器件的工作温度范围为-4 0°C至+125°C(扩展级)或-40°C至+85°C(工业级),小伙伴们记得根据应用环境选择适配的封装哦。


AD7980 技术特性


16位无漏码分辨率‌:INL(积分非线性)典型值为±0.6 LSB,动态范围达92 dB‌。

伪差分输入结构‌:输入范围覆盖0 V至外部参考电压(REF,2.5 V至5 V),支持灵活的参考电压设置‌。

动态功耗优化‌:功耗随吞吐率线性变化,1 MSPS时典型功耗为7.7 mW,低采样率下可降至微瓦级‌。

相较于传统SAR ADC(如TI ADS8860),其动态功耗降低约80%,特别适合电池供电的便携设备(如穿戴式医疗监测仪)和需要密集多通道采集的ATE系统‌。

SPI兼容接口‌:支持菊花链连接多个ADC,简化多通道系统的布线复杂度‌,适用于半导体测试等高密度采集场景‌。

内置跟踪保持电路‌:减少外部采样保持芯片需求,降低BOM成本‌。


AD7980 工作原理



逐次逼近算法通过逐步逼近的方式确定每个数字位的值。容性DAC包含两个完全相同的16位二进制加权电容阵列,分别连接到比较器的两个输入端。

 

ADC简化电路图

在开始转换时,ADC的比较器会将模拟输入信号与DAC产生的中间值进行比较。若输入信号大于DAC输出,则相应位被设为1,否则被设为0。之后,DAC的输出会更新为下一次比较的中间值,过程重复直到完成所有位的转换。

 

顶层电路图

 

Floorplan

AD7980具有一个片上转换时钟用于转换过程,转换过程不需要串行时钟SCK。


AD7980 器件细节图


AD7980芯片采用了CMOS制造工艺,平台君给大家带来了芯片中出现次数较多的几个器件细节图,大家一起看一下吧。

1

电阻

 

电阻多晶层


2

电容

 

电容多晶层


3

多晶熔丝

 

多晶熔丝