【导读】芯佰微电子推出的CBM12AD1X系列高集成度微弱信号采集ASIC芯片,正是针对这一行业痛点而生的创新解决方案。该系列包含CBM12AD11单通道和CBM12AD12双通道两个版本,通过独创的CBM ADC™电荷平衡调制技术,实现了从传感器到数字域的最短纯净信号链路,无需额外PGA模块,精准破解了传统方案在性能、功耗和成本之间的“不可能三角”难题。
技术突破:革新信号采集架构
芯佰微CBM12AD1X系列的核心突破在于采用电荷平衡调制原理,直接将μV级模拟信号转换为数字信号,跳过了传统方案中的“放大-滤波-转换”冗长链路。这种创新架构从源头解决了噪声、功耗与体积的核心矛盾,为微弱信号采集带来了革命性进步。
该芯片输出LSB仅为2.5μV,信噪比(SNR)高达84dB,对二次谐波压制达到60dB,三次谐波压制更是达到70dB。ADC有效位数(ENOB)为14位,满量程输入电压为±82mV(差分),在共模抑制比(CMRR)和电源抑制比(PSRR)方面表现卓越:0V输入时分别达到110dB和120dB。
高集成度设计:简化系统架构
CBM12AD1X系列的单芯片整合了模拟前端(包含Sigma-Delta调制器SDM和CIC数字滤波器)、ADC核心、FIFO缓存、通讯接口与中断控制器,可替代传统方案中15-20个分立元件,大幅简化了系统架构。
芯片提供I2C通信接口(最高1000Kbps)和DOCI单线传输接口,SDA可复用为中断输出,支持转换完成中断和条件中断,有效降低了主控芯片的工作负担。针对不同应用需求,CBM12AD11单通道版本默认仅开启ADC0,而CBM12AD12双通道版本则默认ADC0和ADC1均开启,用户可通过寄存器独立控制各通道的开关状态。
灵活配置:适应多元应用场景
该系列芯片支持125Hz~1kHz高性能模式和最大8kHz高速模式,通过SDM时钟分频比与降采样率的组合配置,可实现多档数据速率,包括125Hz、250Hz、500Hz、1kHz、2kHz、4kHz和8kHz。
内置的CIC抽取滤波器搭配可编程低通滤波器(截止频率1Hz~4kHz)与可编程高通滤波器(截止频率0.1Hz~100Hz),无需外围滤波电路即可满足多种滤波需求。通道隔离度高达120dB,有效避免了多通道间的信号串扰。
卓越性能:高阻抗与低功耗兼备
CBM12AD1X系列的输入阻抗可调范围达10GΩ~1.28TΩ,等效差分输入电容小于1.5pF,可显著减少高阻传感器的信号衰减及高频损耗。
在功耗方面,芯片待机模式电流低至2μA;在1ksps采样率下,单通道连续工作电流仅为40μA,双通道为60μA;500sps采样率下,单通道功耗进一步降至30μA。工作电压覆盖2.2V~3.6V宽范围,兼容锂电池、线性电源等多种供电方式。
稳健设计:满足严苛环境要求
芯片采用2mm×2mm的DFN-8封装,兼容常规SMT贴片工艺,也可提供裸片选项,满足不同产品的空间约束。工作温度范围覆盖-40~85℃,存储温度达-45~125℃,符合工业级标准。
在可靠性方面,ADC输入引脚的静电放电(HBM)达到1000V,其他IO引脚高达4000V,所有引脚的静电放电(CDM)均为500V,具备良好的抗静电能力。
广泛应用场景
凭借其卓越性能,CBM12AD1X系列在多个领域展现出巨大应用潜力:
热电堆探测器:完美适配热电堆传感器的微弱信号输出,单芯片设计简化了产品小型化布局,低功耗特性支持便携设备长续航运行。
低侧电流检测:低功耗与宽输入范围特性非常适合微电流监控场景,标准I2C接口可快速对接主控制器,大幅简化电路设计。
便携精密仪器:超小封装与高集成度特性满足空间受限需求,高精度指标确保测量数据的准确性和可靠性。
芯佰微CBM12AD1X系列微弱信号采集ASIC芯片通过技术创新,成功解决了行业长期存在的性能、功耗与成本之间的矛盾,为工业传感、便携电子和精密检测等领域的工程师提供了更加优化的解决方案,助力客户缩短研发周期,快速实现产品上市。





