需要低功耗的數(shù)據(jù)采集應(yīng)用分為兩個(gè)一般領(lǐng)域：必須非常有效地使用電源的產(chǎn)品，例如電池供電的便攜式測(cè)試設(shè)備，以及遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)記錄設(shè)備。為了幫助滿足這些要求，凌力爾特推出了 LTC1594 和 LTC1598。

采用小型封裝的微功耗ADC

LTC?1594 / LTC1594L 和 LTC1598 / LTC1598L 分別是微功率 12 位 ADC，分別具有一個(gè) 4 通道和 8 通道多路復(fù)用器。為了覆蓋不同的系統(tǒng)電源電壓，LTC1594 和 LTC1598 采用 5V 工作，而 LTC1594L 和 LTC1598L 則采用 3V 工作。LTC1594L 和 LTC1598L 經(jīng)過測(cè)試，可采用低至 2.7V 的電源工作，并以最大 10.5ksps 的采樣頻率工作。LTC1594 和 LTC1598 具有一個(gè) 16.8ksps 的最大采樣速率。在全轉(zhuǎn)換速率下，LTC1594 / LTC1598 和 LTC1594L / LTC1598L 的典型電流典型值分別為 320μA 和 160μA。在 1ksps 時(shí)，這些轉(zhuǎn)換器通常吸收 20μA 電流。LTC1594 / LTC1594L 采用 16 引腳 SO 封裝，LTC1598 / LTC1598L 采用 24 引腳 SSOP 封裝。

如圖1所示，每個(gè)轉(zhuǎn)換器包括一個(gè)具有獨(dú)立多路復(fù)用圖和ADCIN引腳的多路復(fù)用器（用于在轉(zhuǎn)換前調(diào)理模擬輸入）、S/H、12位ADC和一個(gè)簡(jiǎn)單、高效的串行接口，可減少互連。減少互連還可以減小電路板尺寸，并允許使用具有有限 I/O 的處理器，這兩者都有助于降低系統(tǒng)成本。

圖1.LTC?4 / LTC8L 和 LTC1594 / LTC1594L 采用一個(gè) 1598 通道或 1598 通道多路復(fù)用器，具有用于外部信號(hào)調(diào)理和串行接口的低功率耗散、多路復(fù)用 / ADCIN 連接。

通過自動(dòng)關(guān)機(jī)操作節(jié)省電力

LTC1594 / LTC1594L 和 LTC1598 / LTC1598L 包括一種自動(dòng)停機(jī)功能，該功能可在轉(zhuǎn)換器處于非活動(dòng)狀態(tài)時(shí)降低功耗 （CS = 1）。任一5V轉(zhuǎn)換器的時(shí)鐘頻率為320kHz時(shí)，標(biāo)稱功耗典型值為1.6mW。3V 轉(zhuǎn)換器在時(shí)鐘頻率為 480kHz 時(shí)功耗為 200μW。圖2中的曲線顯示了該多路復(fù)用12位ADC系列所消耗的電流量與采樣速率的關(guān)系。

圖2.自動(dòng)關(guān)斷功能可在采樣速率降低時(shí)自動(dòng)降低電源電流。電源電流在 20ksps 時(shí)降至 1μA。

良好的直流性能

直流規(guī)格包括出色的 ±3/4LSB 差分非線性 （DNL），這在筆屏和其他監(jiān)控應(yīng)用中具有優(yōu)勢(shì)。在整個(gè)溫度范圍內(nèi)保證沒有失碼。

多功能、靈活的串行 I/O

LTC1594 / LTC1594L 和 LTC1598 / LTC1598L 上的串行接口專為易用性、靈活性、極少的互連以及與 QSPI、SPI、MICROWIRE 和其他串行接口的 I/O 兼容性而設(shè)計(jì)。多路復(fù)用器和ADC具有獨(dú)立的片選（CS）和串行時(shí)鐘輸入，可以連接在一起或單獨(dú)使用，從而增加了多功能性。其余串行接口信號(hào)為數(shù)據(jù)輸入（D在） 和數(shù)據(jù)輸出 （D外).320V和200V器件的最大串行時(shí)鐘頻率分別為5kHz和3kHz。

防閂鎖多路復(fù)用器輸入

LTC1594 和 LTC1598 的輸入多路復(fù)用器專為處理超出標(biāo)稱輸入范圍 （GND 至電源電壓） 的輸入電壓而設(shè)計(jì)，而不會(huì)發(fā)生閂鎖。雖然過驅(qū)動(dòng)未選擇的通道可能會(huì)影響所選的、正確驅(qū)動(dòng)的通道，但當(dāng)有問題的輸入電壓被移除時(shí)，不會(huì)發(fā)生閂鎖，正確的轉(zhuǎn)換結(jié)果會(huì)恢復(fù)。復(fù)用器輸入在整個(gè)溫度范圍內(nèi)保持閂鎖保護(hù)，輸入電流高達(dá)±200mA。

單獨(dú)的ADC和多路復(fù)用器芯片選擇增強(qiáng)了靈活性

LTC1594 / LTC1594L 和 LTC1598 / LTC1598L 具有針對(duì) ADC 和 MUX 的獨(dú)立芯片選擇。這允許用戶為多次轉(zhuǎn)化選擇一個(gè)頻道一次。這有以下好處：首先，它消除了發(fā)送 D 的開銷在每次轉(zhuǎn)化時(shí)都使用同一頻道的單詞;其次，它避免了在多路復(fù)用器之后使用緩慢建立的抗混疊濾波器時(shí)可能發(fā)生的毛刺;第三，如果MUXOUT/ADCIN引腳與運(yùn)算放大器一起使用以創(chuàng)建可編程增益放大器（PGA），則為多次轉(zhuǎn)換設(shè)置一次增益。

多路輸出/ADCIN 可節(jié)省信號(hào)調(diào)理

MUXOUT 和 ADCIN 引腳允許在轉(zhuǎn)換之前對(duì)模擬輸入信號(hào)進(jìn)行濾波、放大或調(diào)理。這些輸入/輸出連接也是一種經(jīng)濟(jì)高效的調(diào)理方式，因?yàn)橹恍枰粋€(gè)電路，而不是每個(gè)通道一個(gè)電路。圖3中的電路使用這些連接將抗混疊濾波器插入信號(hào)路徑，濾除多個(gè)模擬輸入。所選多路復(fù)用器通道的輸出信號(hào)（位于多路復(fù)用引腳上）施加于Sallen-Key濾波器的R1。濾波器帶限制模擬信號(hào)，其輸出施加于ADCIN。當(dāng)輕負(fù)載時(shí)（如在本應(yīng)用中所示），濾波器中使用的 LT1368 軌至軌運(yùn)放將擺幅至正電源電壓的 8mV 和地的 6mV 以內(nèi)。由于所有通道僅使用一個(gè)電路，因此每個(gè)通道具有相同的濾波器特性，并確保通道間匹配。

圖3.該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)利用 LTC1598 的多路復(fù)用 / ADCIN 引腳，在 ADC 轉(zhuǎn)換之前利用單個(gè)濾波器濾除所有 <> 個(gè)模擬信號(hào)。

結(jié)論

憑借其串行接口、小型封裝和自動(dòng)停機(jī)功能，LTC1594 / LTC1594L 和 LTC1598 / LTC1598L 實(shí)現(xiàn)了非常低的功耗，同時(shí)占用非常小的電路板面積。其出色的直流特性使其成為低功耗、省電操作、多通道輸入以及節(jié)省空間和組件的信號(hào)調(diào)理等應(yīng)用的理想選擇。

審核編輯：郭婷