ADS114S06B和ADS114S08B是精密的 16 位 Δ-Σ 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 （ADC），具有低功耗和許多集成功能，可降低測量小信號傳感器應(yīng)用中的系統(tǒng)成本和元件數(shù)量。

這些ADC具有數(shù)字濾波器，可提供低延遲轉(zhuǎn)換結(jié)果和50Hz或60Hz抑制，適用于嘈雜的工業(yè)環(huán)境。低噪聲、可編程增益放大器 （PGA） 提供 1 至 128 的增益范圍，以放大電阻橋或熱電偶應(yīng)用的低電平信號。此外，這些器件還集成了低漂移的 2.5V 基準(zhǔn)電壓源，可減少印刷電路板 （PCB） 面積。最后，兩個(gè)可編程激勵(lì)電流源 （IDAC） 可實(shí)現(xiàn)簡單、準(zhǔn)確的 RTD 偏置。
*附件：ads114s08b.pdf

輸入多路復(fù)用器支持12個(gè)ADS114S08B輸入和6個(gè)ADS114S06B輸入，可任意組合連接到ADC，以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)靈活性。此外，這些器件還包括傳感器燒毀檢測、熱電偶電壓偏置、系統(tǒng)監(jiān)控和四個(gè)通用 I/O （GPIO） 等功能。

這些器件采用無引腳VQFN-32或TQFP-32封裝。

特性

• 低功耗：低至 280 μA
• 可編程增益：1 至 128
• 可編程數(shù)據(jù)速率：2.5 SPS至4 kSPS
• 在 20 SPS ≤下
  同時(shí)實(shí)現(xiàn) 50 Hz 和 60 Hz 抑制，采用低延遲數(shù)字濾波器
• 具有 12 （ADS114S08B） 或 6 （ADS114S06B） 個(gè)獨(dú)立可選輸入的模擬多路復(fù)用器
• 用于傳感器激勵(lì)的雙匹配可編程電流源：10 μA 至 2000 μA
• 內(nèi)部基準(zhǔn)電壓源：2.5 V，8 ppm/°C（典型值）漂移
• 內(nèi)部振蕩器：4.096 MHz，2% 精度
• 內(nèi)部溫度傳感器
• 自偏置和系統(tǒng)校準(zhǔn)
• 四個(gè)通用 I/O
• SPI 兼容接口
• 模擬電源：單極性（2.7 V 至 5.25 V）或雙極性（±2.5 V）
• 數(shù)字電源：2.7 V 至 3.6 V
• 工作溫度：–40°C 至 +125°C
• 與ADS114S0x引腳兼容

參數(shù)

方框圖

ADS114S08B 是德州儀器推出的低功耗、高集成度 16 位 ΔΣ 模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），與 ADS114S06B 為同系列產(chǎn)品，核心差異在于輸入通道數(shù)量，專為小信號傳感器測量設(shè)計(jì)，集成多種功能以降低系統(tǒng)成本與復(fù)雜度。

一、產(chǎn)品基礎(chǔ)信息

• 文檔與版本 ：文檔版本為 SBAS852A，首次發(fā)布于 2017 年 8 月，2020 年 2 月修訂，包含完整的技術(shù)參數(shù)、功能說明、應(yīng)用方案及封裝信息。
• 核心定位 ：面向工業(yè)傳感、過程控制等場景，適用于溫度、壓力、應(yīng)變、流量等傳感器信號采集，兼具低噪聲、低漂移特性與高集成度。
• 系列差異 ：與 ADS114S06B 相比，ADS114S08B 提供 12 路模擬輸入（ADS114S06B 為 6 路），其余核心性能與功能完全一致。

二、核心特性與參數(shù)

（一）基礎(chǔ)性能

• 精度與分辨率 ：16 位無失碼分辨率，積分非線性（INL）典型值 2 ppm FSR，輸入失調(diào)電壓低至 2 μV（增益 16-128 時(shí)），增益誤差典型值 0.025%。
• 增益與輸入 ：可編程增益 1-128 倍，支持單端、偽差分和全差分輸入，12 路模擬輸入可靈活配置為 PGA 正 / 負(fù)輸入。
• 數(shù)據(jù)速率與濾波 ：數(shù)據(jù)速率范圍 2.5 SPS-4 kSPS，≤20 SPS 時(shí)可同時(shí)抑制 50 Hz/60 Hz 工頻噪聲，數(shù)字濾波器為低延遲設(shè)計(jì)，單周期穩(wěn)定。

（二）供電與功耗

• 模擬供電支持單極性（2.7 V-5.25 V）或雙極性（±2.5 V），數(shù)字核心供電（DVDD）2.7 V-3.6 V，數(shù)字 I/O 供電（IOVDD）2.7 V-5.25 V。
• 典型工作電流低至 280 μA，掉電模式電流僅 0.1 μA，功耗表現(xiàn)優(yōu)異，適配低功耗場景。

（三）集成功能

• 內(nèi)置 2.5 V 電壓基準(zhǔn)，溫度漂移典型值 8 ppm/°C；集成內(nèi)部溫度傳感器，溫度系數(shù) 403 μV/°C。
• 配備 2 個(gè)匹配可編程激勵(lì)電流源（IDAC），電流范圍 10 μA-2000 μA，支持 RTD 等電阻式傳感器激勵(lì)；4 個(gè) GPIO 引腳（復(fù)用 AIN8-AIN11），可配置為輸入 / 輸出或模擬輸入。
• 采用 SPI 兼容接口（支持模式 1：CPOL=0，CPHA=1），支持多設(shè)備級聯(lián)，通信穩(wěn)定，可簡化為 3 線接口（CS 常低）。

三、封裝與工作環(huán)境

• 封裝類型 ：提供 32 引腳 TQFP（5.0 mm×5.0 mm）和 32 引腳 VQFN（5.0 mm×5.0 mm）兩種封裝，均為無鉛設(shè)計(jì)，符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)，引腳鍍層為 NIPDAU。
• 工作條件 ：工作溫度范圍 -40°C 至 +125°C，滿足工業(yè)級嚴(yán)苛環(huán)境；存儲溫度范圍 -60°C 至 150°C，抗靜電能力達(dá) HBM ±2500 V、CDM ±1000 V。

四、關(guān)鍵功能模塊

（一）輸入多路選擇器（MUX）

• 支持 12 路模擬輸入靈活切換，可路由 IDAC 電流至任意輸入引腳，實(shí)現(xiàn)傳感器激勵(lì)；集成系統(tǒng)監(jiān)測功能，可測量電源電壓、內(nèi)部溫度，支持傳感器燒斷檢測（BOCS）。
• 采用 “先斷后合” 設(shè)計(jì)，切換通道時(shí)避免輸入短路，輸入端配有 ESD 保護(hù)二極管，防止靜電損壞。

（二）可編程增益放大器（PGA）

• 低噪聲、低漂移設(shè)計(jì)，增益 1-4 倍可旁路 PGA 以降低功耗，8-128 倍由 PGA 與開關(guān)電容電路協(xié)同實(shí)現(xiàn)，增益 64/128 倍包含數(shù)字縮放環(huán)節(jié)。
• 輸入電壓需符合范圍要求，增益≤16 時(shí)為 AVSS+0.15 V 至 AVDD-0.15 V，增益＞16 時(shí)需結(jié)合最大差分輸入電壓調(diào)整；旁路模式下輸入范圍擴(kuò)展至 AVSS-0.05 V 至 AVDD+0.05 V，支持單端接地信號測量。

（三）工作與轉(zhuǎn)換模式

• 工作模式 ：包含掉電模式（最低功耗）、待機(jī)模式（無轉(zhuǎn)換時(shí)自動進(jìn)入）、轉(zhuǎn)換模式（執(zhí)行信號采樣與轉(zhuǎn)換）。
• 轉(zhuǎn)換模式 ：連續(xù)轉(zhuǎn)換（持續(xù)采樣直至停止）和單次轉(zhuǎn)換（單次采樣后返回待機(jī)模式），可通過 START/SYNC 引腳或命令控制。

（四）校準(zhǔn)與系統(tǒng)監(jiān)測

• 支持自偏移校準(zhǔn)（SFOCAL）、系統(tǒng)偏移校準(zhǔn)（SYOCAL）和系統(tǒng)增益校準(zhǔn)（SYGCAL），校準(zhǔn)樣本數(shù)可配置（1/4/8/16 個(gè)樣本），提升測量精度。
• 系統(tǒng)監(jiān)測功能可測量模擬電源（(AVDD-AVSS)/4）、數(shù)字電源（DVDD/4），支持 0.2 μA/1 μA/10 μA 燒斷電流源，檢測傳感器故障。

五、典型應(yīng)用與設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（一）典型應(yīng)用場景

• 工業(yè)傳感：現(xiàn)場變送器（溫度、壓力、應(yīng)變、流量）、PLC/DCS 模擬輸入模塊、溫度控制器、氣候箱、工業(yè)烤箱。
• 精密測量：3 線 / 4 線 RTD 溫度測量、熱電偶信號采集、電阻橋（稱重傳感器、應(yīng)變片）信號采集。

（二）設(shè)計(jì)關(guān)鍵要點(diǎn)

• 電源與去耦 ：AVDD 需并聯(lián) 330 nF 去耦電容至 AVSS，DVDD/IOVDD 并聯(lián) 0.1 μF 電容至 DGND，電容貼近引腳放置；模擬地與數(shù)字地單點(diǎn)連接，降低干擾。
• 輸入濾波 ：建議在模擬輸入端添加一階 RC 低通濾波器（截止頻率為數(shù)據(jù)率或其 10 倍），抑制混疊和 EMI 干擾，電阻值推薦 100 Ω-10 kΩ。
• 校準(zhǔn)與配置 ：上電后需等待 2.2 ms 完成上電復(fù)位，測量前建議進(jìn)行偏移與增益校準(zhǔn)；通過 18 個(gè)配置寄存器設(shè)置輸入通道、增益、數(shù)據(jù)率等參數(shù)，寄存器默認(rèn)值可通過復(fù)位恢復(fù)。