基于單通道ADS1271，ADS1278（八進(jìn)制）是一種24位、δσ（ΔΣ）模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），數(shù)據(jù)速率最高可達(dá)128 k采樣率每秒（SPS），允許同時(shí)采樣八個(gè)通道。

傳統(tǒng)上，工業(yè)用的德爾塔西格瑪ADC提供良好的漂移性能，使用具有較大通帶下垂的數(shù)字濾波器。因此，它們的信號(hào)帶寬有限，主要用于直流測(cè)量。音頻應(yīng)用中的高分辨率ADC提供了更大的可用帶寬，但其偏移和漂移規(guī)格明顯遜于工業(yè)級(jí)的對(duì)應(yīng)產(chǎn)品。該ADS1278結(jié)合了這些類型的轉(zhuǎn)換器，實(shí)現(xiàn)高精度工業(yè)測(cè)量，同時(shí)具備卓越的直流和交流規(guī)格。
*附件：ads1278-ht.pdf

高階、斬波穩(wěn)定調(diào)制器實(shí)現(xiàn)了極低的漂移和低帶內(nèi)噪聲。機(jī)載的減量濾波器抑制調(diào)制器和信號(hào)帶外噪聲。這些ADC可提供高達(dá)奈奎斯特速率90%的可用信號(hào)帶寬，且紋波小于0.005 dB。

四種工作模式可優(yōu)化速度、分辨率和功耗。所有作均由引腳直接控制;沒有寄存器需要編程。該設(shè)備在擴(kuò)展的工業(yè)范圍（–55°C至210°C）中實(shí)現(xiàn)了完整規(guī)格，并提供HTQFP-64 PowerPAD封裝（–55°C至175°C）、84針HFQ封裝以及KGD芯片托盤選項(xiàng)。

特性

• 同時(shí)測(cè)量八個(gè)通道
• 最高可達(dá)128 kSPS數(shù)據(jù)速率
• 交流性能：
  62 kHz帶寬
  111 dB 信噪比（高分辨率模式）
  –108 dB THD
• 直流精度：
  0.8 μV/°C 偏移漂
  移 1.3 ppm/°C 增益漂移
• 可選工作模式：
  高速：128 kSP，106 dB 信噪比
  高分辨率：52 kSP，111 dB 信噪比
  低功耗：52 kSP，31 mW/ch
  低速：10 kSP，7 mW/ch
• 線性相位數(shù)字濾波器
• SPI 或幀同步串行接口
• 低采樣光圈誤差
• 調(diào)制器輸出選項(xiàng)（數(shù)字濾波器旁路）
• 模擬電源：5 V
• 數(shù)字核心：1.8伏
• 輸入輸出電源：1.8 V 至 3.3 V
• 目前提供HTQFP-64 PowerPAD?封裝、
  84針HFQ封裝和KGD芯片托選裝
• 支持極端溫度應(yīng)用
  • 對(duì)照基線
  • 一個(gè)組裝/測(cè)試場(chǎng)地
  • 一個(gè)制造場(chǎng)地
  • 提供極端溫度范圍（–55°C/210°C）^(1)^
  • 延長(zhǎng)產(chǎn)品生命周期
  • 擴(kuò)展產(chǎn)品變更通知
  • 產(chǎn)品可追溯性
  • 德州儀器的高溫產(chǎn)品采用高度
    優(yōu)化的硅（芯片）解決方案，并經(jīng)過Dsign和工藝
    改進(jìn)，以最大化在長(zhǎng)時(shí)間高溫下的性能
• 應(yīng)用
  • 井下鉆探
  • 高溫環(huán)境
  • 振動(dòng)/模態(tài)分析
  • 多通道數(shù)據(jù)采集
  • 聲學(xué)/動(dòng)態(tài)應(yīng)變計(jì)
  • 壓力傳感器

參數(shù)

方框圖

一、產(chǎn)品核心概述

ADS1278-HT 是德州儀器推出的高溫級(jí)八通道同步采樣 ADC，專為極端環(huán)境設(shè)計(jì)，核心優(yōu)勢(shì)為高分辨率、低漂移與多通道同步采集。產(chǎn)品采用 24 位 ΔΣ 架構(gòu)，最高采樣率 128kSPS，工作溫度范圍 -55°C 至 210°C，提供 HTQFP-64、84 引腳 HFQ/HKP 及裸片封裝選項(xiàng)，支持 5V 模擬供電（AVDD）、1.8V 數(shù)字核心供電（DVDD）與 1.8V~3.6V I/O 供電（IOVDD），集成線性相位數(shù)字濾波器與靈活串行接口，適用于井下鉆井、高溫環(huán)境監(jiān)測(cè)、振動(dòng)分析等嚴(yán)苛場(chǎng)景。

二、關(guān)鍵特性與規(guī)格

1. 核心性能參數(shù)

• 分辨率與線性度 ：24 位無丟失碼，積分非線性誤差（INL）最大 ±0.0015% FSR，偏移漂移低至 0.8μV/°C，增益漂移 1.3ppm/°C，直流精度優(yōu)異。
• 動(dòng)態(tài)性能：高分辨率模式下 SNR 達(dá) 111dB（VREF=3V），THD 典型 -108dB，無雜散動(dòng)態(tài)范圍（SFDR）109dB；高速度模式采樣率 128kSPS 時(shí) SNR 106dB，等效噪聲 8.5μVrms，通道串?dāng)_ -107dB。
• 輸入特性：差分輸入滿量程 ±VREF（VREF 范圍 0.5V3.1V），共模電壓 2.5V；輸入帶寬 62kHz， differential 輸入阻抗 14kΩ140kΩ（隨模式變化），支持單端 / 差分輸入配置。
• 功耗與輸出：功耗隨模式可調(diào)，低功耗模式每通道 31mW，低速模式僅 7mW / 通道；支持 SPI / 幀同步（Frame-Sync）接口，數(shù)據(jù)格式為二進(jìn)制補(bǔ)碼，輸出支持時(shí)分復(fù)用（TDM）與離散模式。

2. 核心功能

• 四檔工作模式：高速度（128kSPS，106dB SNR）、高分辨率（52.7kSPS，111dB SNR）、低功耗（52.7kSPS，31mW / 通道）、低速（10.5kSPS，7mW / 通道），適配不同速度與功耗需求。
• 多通道同步：八通道同步采樣，通道間采樣孔徑匹配誤差 <500ps，相位一致性好，支持通道獨(dú)立掉電控制，可擴(kuò)展至更多通道（菊花鏈連接）。
• 信號(hào)調(diào)理與濾波：集成 6 階斬波穩(wěn)定調(diào)制器與多階 FIR 濾波器，通帶紋波 <±0.005dB，阻帶衰減 ≥95dB，支持調(diào)制器輸出模式（旁路數(shù)字濾波器）。
• 高溫可靠性：高溫下仍保持低漂移特性，ESD 防護(hù)符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，裸片與陶瓷封裝適配極端溫度環(huán)境，產(chǎn)品生命周期長(zhǎng)，支持產(chǎn)品變更提前通知。

三、封裝與引腳

1. 封裝信息

• 多封裝選項(xiàng)：HTQFP-64（PowerPAD 封裝，-55°C175°C）、84 引腳 HFQ/HKP 陶瓷封裝（-55°C210°C）、裸片（15mil 厚度，AlCu 鍵合焊盤）；所有封裝符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)，MSL 等級(jí)支持 260°C 回流焊。

2. 關(guān)鍵引腳功能

• 電源與地：AVDD（模擬供電，4.75V5.25V）、DVDD（數(shù)字核心供電，1.65V1.95V）、IOVDD（I/O 供電，1.65V~3.6V）；AGND（模擬地）、DGND（數(shù)字地），建議單點(diǎn)共地減少串?dāng)_。
• 輸入與基準(zhǔn)：AINP1AINP8/AINN1AINN8（八通道差分模擬輸入）；VREFP/VREFN（基準(zhǔn)正負(fù)端，差分基準(zhǔn)電壓 0.5V~3.1V）；VCOM（模擬輸出，AVDD/2，用于輸入驅(qū)動(dòng)共模偏置）。
• 控制與輸出：MODE [1:0]（工作模式選擇）、FORMAT [2:0]（接口與數(shù)據(jù)格式配置）；SCLK（串行時(shí)鐘）、DRDY/FSYNC（數(shù)據(jù)就緒 / 幀同步）、DOUT1DOUT8（數(shù)據(jù)輸出）、DIN（菊花鏈輸入）；PWDN1PWDN8（通道獨(dú)立掉電控制）、SYNC（同步觸發(fā)）。

四、工作模式與核心功能

1. 核心工作模式

• 采樣模式：八通道同步采樣，支持 TDM（時(shí)分復(fù)用）與離散數(shù)據(jù)輸出，TDM 模式可動(dòng)態(tài) / 固定通道數(shù)據(jù)位置，離散模式支持八通道并行輸出。
• 接口模式：SPI 模式（最高 27MHz 時(shí)鐘）與 Frame-Sync 模式（支持 32.768MHz 高速時(shí)鐘），支持菊花鏈擴(kuò)展通道數(shù)，最大可擴(kuò)展通道數(shù)隨模式達(dá) 106 通道。
• 特殊模式：調(diào)制器輸出模式（旁路數(shù)字濾波器，需外部濾波）、測(cè)試模式（引腳連通性檢測(cè)）、通道獨(dú)立掉電模式（關(guān)閉閑置通道降低功耗）。

2. 關(guān)鍵功能

• 同步與校準(zhǔn)：支持外部 SYNC 信號(hào)觸發(fā)多器件同步，通道間同步誤差?。粺o需寄存器配置，通過引腳直接設(shè)置工作模式與接口格式，操作簡(jiǎn)便。
• 濾波與延遲：線性相位 FIR 濾波器，通帶帶寬達(dá) Nyquist 頻率的 49%，群延遲 38/fDATA39/fDATA， settling 時(shí)間 7678 個(gè)轉(zhuǎn)換周期，信號(hào)失真小。
• 高溫適配：采用優(yōu)化的芯片設(shè)計(jì)與工藝，極端溫度下保持低噪聲與低漂移，滿足井下、高溫工業(yè)監(jiān)測(cè)等嚴(yán)苛環(huán)境的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行需求。

五、應(yīng)用場(chǎng)景與設(shè)計(jì)支持

1. 典型應(yīng)用

• 極端環(huán)境數(shù)據(jù)采集：井下鉆井監(jiān)測(cè)、高溫設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、航空航天高溫區(qū)域傳感。
• 多通道測(cè)試測(cè)量：振動(dòng) / 模態(tài)分析、動(dòng)態(tài)應(yīng)變片信號(hào)采集、多通道壓力傳感器陣列、聲學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)。

2. 設(shè)計(jì)資源

• 電源與去耦：模擬電源與數(shù)字電源需獨(dú)立供電，就近并聯(lián) 0.1μF 陶瓷電容與 10μF 鉭電容去耦，避免電源噪聲干擾。
• 時(shí)鐘設(shè)計(jì)：推薦低抖動(dòng)晶體振蕩器作為時(shí)鐘源，時(shí)鐘走線短且遠(yuǎn)離模擬信號(hào)路徑，高頻場(chǎng)景需串接 50Ω 匹配電阻。
• 布局要點(diǎn)：模擬電路與數(shù)字電路分區(qū)布局，模擬地與數(shù)字地單點(diǎn)共地；模擬輸入走線差分成對(duì)，遠(yuǎn)離數(shù)字信號(hào)線；基準(zhǔn)引腳旁路電容緊靠引腳，減少基準(zhǔn)噪聲。
• 熱設(shè)計(jì)：PowerPAD 封裝需大面積接地散熱，高溫場(chǎng)景需考慮封裝熱阻（θJA 21.8°C/W~33.1°C/W），避免結(jié)溫超額定值。

六、可靠性與訂單信息

• 可靠性保障：絕對(duì)最大額定值：AVDD -0.3V~6.0V，引腳電流連續(xù) 10mA（瞬時(shí) 100mA），結(jié)溫最高 217°C（HFQ/HKP 封裝），符合高溫環(huán)境可靠性標(biāo)準(zhǔn)。
• 可訂購型號(hào)：提供 ADS1278HPAP（HTQFP-64，-55°C175°C）、ADS1278SHFQ/SHKP（84 引腳陶瓷封裝，-55°C210°C）、ADS1278SKGDA（裸片）等型號(hào)，供貨形式含托盤裝與裸片托盤，引腳鍍層符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)。