ADS1015中文(部分章节).docx

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1、具有内部基准、振荡器和可编程比较器且兼容I2C的ADS101x超小型低功耗3.3kSPS12位ADC1特性1•超小型X2QFN封装：2mm×1.5mm×0.4mm•12位无噪声分辨率•宽电源电压：2.0V至5.5V•低流耗：150μA（连续转换模式）•可编程数据速率：128SPS至3.3kSPS•单周期稳定•内部低漂移电压基准•内部振荡器•I2C接口：四个可通过引脚选择的地址•四个单端输入或两个差分输入(ADS1015)•可编程比较器（ADS1014和ADS1015）•工作温度范围：-40°C至+125°C2应用•

2、便携式仪表•电池电压和电流监控•温度测量系统•消费类电子产品•工厂自动化和过程控制3说明ADS1013、ADS1014和ADS1015器件(ADS101x)是兼容I2C的12位高精度低功耗模数转换器(ADC)，采用超小型无引线X2QFN-10封装和VSSOP-10封装。ADS101x器件采用了低漂移电压基准和振荡器。ADS1014和ADS1015还采用可编程增益放大器(PGA)和数字比较器。这些特性以及较宽的工作电源电压范围使得ADS101x非常合适功率受限和空间受限的传感器测量应用。ADS101x可在数据速率高达

3、每秒3300个样本(SPS)的情况下执行转换。PGA可提供从±256mV到±6.144V的输入范围，从而实现精准的大小信号测量。ADS1015采用一个输入多路复用器(MUX)，可实现两次差动输入测量或四次单端输入测量。在ADS1014和ADS1015中可使用数字比较器进行欠压和过压检测。ADS101x既可工作于连续转换模式下，也可工作于单冲模式下。在单冲模式下，这些器件可在一次转换后自动断电；因此显著降低了空闲期间的功耗。8详细描述8.1概述ADS101x是非常小的，低功耗，无噪声，12位，delta-sigma(

4、ΔΣ)模拟-数字转换器(ADCs)。ADS101x包含一个带有内部电压基准，一个时钟晶振，一个I2C接口的ΔΣADC内核。图7，图8，图9分别描述了ADS1015，ADS1014和ADS1013的原理框图。8.2原理框图图7.ADS1015原理框图图8.ADS1014原理框图图9.ADS1013原理框图8.3特性描述8.3.1多路复用器ADS1015含有一个输入多路复用器（MUX），如图10。可以测量四个单端或两个差分信号。此外，AIN0andAIN1可以和AIN3进行差分测量。配置多路复用器在配置寄存器的MUX[

5、2:0]。当测量单端信号时，ADC的负输入通过多路复用器内的开关内部连接到GND。ADS1013和ADS1014没有输入多路复用器，可以测量任意一个差分信号或者单端信号。对于单端信号测量，将AIN1引脚从外部连接到GND。在本数据表后续章节中，对于ADS1013和ADS1014,AINP指AIN0,AINN指AIN1。静电放电(ESD)二极管连接到VDD和GND保护ADS101x模拟输入。将任意输入的绝对电压保持在公式1所示的范围内，以防止ESD二极管打开。GND–0.3V

6、果输入管脚上的电压可能违反这些条件，使用外部肖特基二极管和串联电阻将输入电流限制在安全值(见绝对最大额定值表)。8.3.2模拟输入ADS101x采用一个开关电容，在输入级阶段电容连续充电后放电，测量AINP与AINN之间的电压。输入信号采样的频率称为采样频率或调制器频率(fMOD)。ADS101x有一个1-MHz的内部振荡器，再除以4，产生250kHz.的fMOD。在这个输入阶段使用的电容很小，对于外部电路，平均负载呈现电阻性。图11显示了这个结构。电容值设置电阻和开关速率。图12显示了图11中开关的时间。在采样阶

7、段，开关S1关闭。这就让CA1到V(AINP)，CA2到V(AINN)，CB到(V(AINP)-V(AINN))。在放电阶段，S1首先被打开，然后S2被关闭。然后CA1和CA2放电到大约0.7V,CB放电到0V。这种充电会从驱动ADS101x模拟输入的电源中提取非常小的瞬态电流。这个电流的平均值可以用来计算有效阻抗(Zeff)，其中Zeff=VIN/IAVERAGE。图11.简化模拟输入电路图12.S1和S2开关时间共模输入阻抗是通过应用对短路的AINP和AINN输入共模信号并测量每个引脚消耗的平均电流来测量的。共

8、模输入阻抗的变化取决于量程范围，但是默认的量程范围大约为6MΩ。在图11中共模输入阻抗为Zcm。差分输入阻抗是通过对一个输入保持在0.7V的AINP和AINN输入应用一个差分信号来测量的。通过连接到0.7V的引脚的电流是差分电流，并且随着量程的变化而变化。在图11中，差分输入阻抗为ZDIFF。确保考虑到输入阻抗的典型值。除非输入源具有低阻抗,ADS101x输