AD5940/AD5941

AD5940/1的功能应该是独一档的，但是里面高达180+的寄存器让人止步于此，更有真真正正干化学的人，看完就睡了。我花了点时间把ADuCM355以及AD5940/41都研究了一遍，会更多一系列分享来帮助相关从业者完成设计。

这篇文章是写AFE的测量性能和参数。

就很简单，上面是低速的电化学部分，低功耗回路。下面是高速DAC和高速TIA。使用一个芯片就是理解这些子单元。

我们控制芯片就是控制这些模块

低功耗 DAC（LPDAC）

1. 适用于静态电位设定（0.2V ~ 2.4V）

VBIAS0（12-bit DAC）→ 用于设置电极偏置电位

VZERO0（6-bit DAC）→ 用于传感器零点调节

两个负责不一样的应用

就是这样直接接上去

电位仪是用于维持工作电极（WE,）与参考电极（RE）之间的恒定电位，并测量电流流向对电极（CE）的电化学电路。

LPPOT 通过 LPDAC（低功耗 DAC） 提供一个稳定的电位，使 WE 相对于 RE 保持设定的电压，从而控制电化学反应，并测量由 CE 流出的电流。

结构图就是这样的

测量的时候需要动用这三个模块

这个是恒电位仪器

LPTIA 主要用于电流-电压转换（I → V），将传感器输出的 微弱电流信号转换为可测量的电压信号，并提供 可编程增益 以适应不同的应用场景。

TIA的结构图

参数

HSDAC 主要用于高频交流信号激励，可以生成 正弦波、方波、锯齿波等，用于激励传感器并测量其响应。

结构

上面的DAC输出的激励，需要测量，但是频率高，需要一个高速TIA。

高速跨阻放大器（High-Speed TIA） 是 AD5940/AD5941 关键的模拟前端（AFE）模块。

HSTIA 的主要功能是将传感器产生的微弱交流电流信号转换为电压信号，然后提供给 ADC 进行采样。

参数

低功耗 TIA（LPTIA）

1. 适用于电流范围 50 pA ~ 3 mA
2. 适用于低功耗传感器信号放大

高速 TIA（HSTIA）

1. 适用于高频信号（阻抗测量）
2. 支持频率范围 0.015 Hz ~ 200 kHz

它的参考可以输出三个电压

41其实是车规的，一般的地方都没有说明

ADC的测量之前有过多级的信号调理

ADC直流参数

交流参数

低功耗 DAC（LPDAC）

高速 DAC（HSDAC）

高速 TIA（HSTIA）

低功耗管理

SPI 接口时序

电源电压限制

GPIO 电流限制

过流 & 过载保护

不同 PGA 增益下的噪声性能（单位：nV/√Hz）

参考电压漂移

不同阻抗范围的测量误差

应该就是这些。

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划，分享自微信公众号。原始发表：2025-03-18，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent 删除前端设计芯片性能接口