該 ADS7924 是一個(gè)四通道、12 位的模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），帶有 I^2^C?接口。憑借低功耗的ADC核心、低供電運(yùn)行支持以及靈活的測(cè)量序列器，基本消除轉(zhuǎn)換間的功耗，ADS7924為電池供電設(shè)備和能量收集系統(tǒng)等關(guān)鍵電力應(yīng)用提供了完整的監(jiān)控系統(tǒng)。

ADS7924為每個(gè)輸入配備專用數(shù)據(jù)寄存器和可編程數(shù)字閾值比較器?？梢跃幊逃|發(fā)中斷的報(bào)警條件。數(shù)據(jù)緩沖、可編程閾值比較和報(bào)警中斷的結(jié)合，最大限度地減少了主機(jī)微控制器監(jiān)督ADS7924所需的時(shí)間。
*附件：ads7924.pdf

四通道輸入復(fù)用器（MUX）通過外部引腳布線，使得MUX和ADC之間可以使用統(tǒng)一的信號(hào)調(diào)節(jié)電路，從而減少了整體元件數(shù)量。低功耗ADC以模擬電源為參考，能夠在僅10微秒內(nèi)獲取和轉(zhuǎn)換信號(hào)。內(nèi)置振蕩器無需提供主時(shí)鐘。

該ADS7924提供小型3毫米×3毫米WQFN規(guī)格，完全適用于工業(yè)溫度范圍的-40°C至85°C。

特性

• 智能監(jiān)控：
  • 四通道多路復(fù)用器的自動(dòng)序列
  • 每個(gè)通道的獨(dú)立報(bào)警閾值
  • 可編程掃描速率
• MicroPOWER? 監(jiān)控：
  • 四通道掃描：
    • 每1毫秒→25 μW
    • 每10毫秒→5微瓦
    • < 1 μA 的停電電流
  • 可編程中斷引腳控制微控制器的關(guān)機(jī)/喚醒
  • 自動(dòng)斷電控制
  • PWRCON 引腳允許關(guān)閉外部運(yùn)算放大器
• 供應(yīng)范圍廣泛：
  • 模擬電源：2.2 V 至 5.5 V
  • 數(shù)字電源：1.65 V 至 5.5 V
• 小型封裝：3毫米×3毫米WQFN

參數(shù)

方框圖

ADS7924 是德州儀器（TI）推出的四通道 12 位高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器，核心優(yōu)勢(shì)為微功耗設(shè)計(jì)、I2C 接口集成、自動(dòng)序列掃描與獨(dú)立報(bào)警閾值功能，適配 2.2V~5.5V 寬供電范圍，是便攜式、電池供電及能量收集系統(tǒng)中信號(hào)監(jiān)測(cè)的理想方案。

一、核心產(chǎn)品參數(shù)

1. 基礎(chǔ)性能指標(biāo)

• 分辨率與采樣 ：12 位分辨率（無失碼），單通道轉(zhuǎn)換時(shí)間 10μs（6μs 采集 + 4μs 轉(zhuǎn)換），支持多通道自動(dòng)掃描，掃描速率可編程。
• 靜態(tài)精度 ：積分非線性（INL）±1.5 LSB，微分非線性（DNL）±1.5 LSB；偏移誤差 ±5 LSB，增益誤差 ±0.2% FSR，精度穩(wěn)定。
• 噪聲性能 ：RMS 噪聲 0.125 LSB，通道間串?dāng)_ 85 dB，信號(hào)純凈度高，適配微弱信號(hào)采集。
• 輸入特性 ：單端輸入，輸入范圍 0AVDD，輸入電容 410 pF，多路選擇器（MUX）內(nèi)阻 60 Ω，適配多種傳感器信號(hào)。

2. 環(huán)境與封裝

• 工作溫度：-40°C~85°C（工業(yè)級(jí)），適配惡劣工作環(huán)境；
• 封裝形式：3mm×3mm 16 引腳 WQFN，帶裸露熱焊盤，RoHS 兼容，MSL 等級(jí) 1；
• 功耗表現(xiàn)：四通道掃描時(shí)功耗低至 5μW（10ms 周期）、25μW（1ms 周期），掉電電流 < 1μA，功耗優(yōu)化顯著；
• 供電電壓：模擬電源（AVDD）2.2V5.5V，數(shù)字電源（DVDD）1.65V5.5V，支持寬電壓供電場(chǎng)景。

二、關(guān)鍵功能特性

1. 采樣與掃描模式

• 多工作模式：支持空閑、喚醒、手動(dòng)單通道 / 掃描、自動(dòng)單通道 / 掃描、帶睡眠的自動(dòng)掃描等 9 種模式，適配連續(xù)監(jiān)測(cè)與間歇監(jiān)測(cè)場(chǎng)景。
• 自動(dòng)序列掃描：四通道自動(dòng)循環(huán)采樣，支持通道優(yōu)先級(jí)配置，采樣間隔可編程，減少 MCU 干預(yù)。
• 睡眠功耗優(yōu)化：帶睡眠模式的自動(dòng)掃描可設(shè)置 2.5ms~320ms 可編程睡眠間隔，睡眠期間功耗降至 μA 級(jí)，延長電池壽命。

2. 報(bào)警與中斷

• 獨(dú)立閾值設(shè)置：每通道支持 8 位上下限報(bào)警閾值寄存器，可靈活配置監(jiān)測(cè)范圍。
• 報(bào)警觸發(fā)機(jī)制：支持連續(xù)觸發(fā)或多次觸發(fā)（1~7 次可選）報(bào)警，INT 引腳可配置為報(bào)警、忙狀態(tài)或數(shù)據(jù)就緒信號(hào)，主動(dòng)通知 MCU。
• 中斷靈活配置：INT 引腳支持電平觸發(fā)或脈沖觸發(fā)，極性可設(shè)（高 / 低有效），適配不同 MCU 中斷處理邏輯。

3. 接口與控制

• 通信接口：I2C 兼容接口（支持標(biāo)準(zhǔn)模式 100kHz、快速模式 400kHz），支持 2 個(gè)可選從地址（通過 A0 引腳配置），布線簡潔。
• 外部控制：PWRCON 引腳可控制外部運(yùn)算放大器的關(guān)斷 / 喚醒，同步功耗管理；RESET 引腳支持外部復(fù)位，操作便捷。
• 寄存器配置：內(nèi)置模式控制、中斷配置、數(shù)據(jù)緩沖、閾值設(shè)置等寄存器，支持單寄存器或多寄存器連續(xù)讀寫。

三、應(yīng)用與設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1. 典型應(yīng)用場(chǎng)景

• 便攜式設(shè)備：醫(yī)療監(jiān)測(cè)、通信設(shè)備、遠(yuǎn)程傳感器信號(hào)采集；
• 電源監(jiān)測(cè)：電池電壓、電源軌狀態(tài)監(jiān)測(cè)；
• 能量收集系統(tǒng)：低功耗傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集，適配能量受限場(chǎng)景。

2. 硬件設(shè)計(jì)建議

• 外部元件 ：AVDD 與 DVDD 引腳需各外接 0.1μF 陶瓷去耦電容，貼近引腳放置；熱焊盤需連接 AGND，提升散熱與電氣性能。
• 輸入配置：模擬信號(hào)路徑與數(shù)字信號(hào)路徑分開布線，避免串?dāng)_；高阻抗傳感器信號(hào)需通過運(yùn)算放大器緩沖后輸入，確保采樣穩(wěn)定性。
• 接口設(shè)計(jì)：I2C 總線需外接上拉電阻（典型 4.7kΩ~10kΩ），SDA/SCL 信號(hào)線長度盡量縮短，減少干擾。

3. 軟件與配置

• 模式選擇：連續(xù)監(jiān)測(cè)選自動(dòng)掃描模式，低功耗場(chǎng)景選帶睡眠的自動(dòng)掃描模式，按需配置睡眠間隔。
• 報(bào)警配置：根據(jù)信號(hào)波動(dòng)范圍設(shè)置合理的上下限閾值與觸發(fā)次數(shù)，避免誤報(bào)警；通過 INT 引腳中斷減少 MCU 輪詢，降低系統(tǒng)功耗。
• 數(shù)據(jù)讀?。褐С謫瓮ǖ罃?shù)據(jù)讀取或多通道連續(xù)讀取，數(shù)據(jù)以 12 位二進(jìn)制格式存儲(chǔ)在對(duì)應(yīng)通道寄存器中，讀取便捷。

四、產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)與選型適配

• 核心優(yōu)勢(shì)：微功耗設(shè)計(jì)適配電池供電設(shè)備；多通道自動(dòng)掃描減少 MCU 負(fù)擔(dān)；I2C 接口集成度高，布線簡單；獨(dú)立報(bào)警功能無需軟件實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，響應(yīng)迅速。
• 選型建議：專為便攜式、低功耗信號(hào)監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)，適用于醫(yī)療設(shè)備、傳感器節(jié)點(diǎn)、電源監(jiān)測(cè)等場(chǎng)景；需配合低噪聲電源與合理布線，充分發(fā)揮其低功耗與高精度優(yōu)勢(shì)。