線性科技 LTC1854/LTC1855/LTC1856 多通道 ADC 深度解析

在電子工程師的日常工作中，模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換是一項(xiàng)基礎(chǔ)且關(guān)鍵的任務(wù)。今天我們要介紹的 Linear Technology（現(xiàn)在的 Analog Devices 旗下品牌）推出的 LTC1854/LTC1855/LTC1856 系列產(chǎn)品，就是 8 通道的高性能模擬 - 數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ADC），能為不同需求提供解決方案。

文件下載：LTC1855.pdf

產(chǎn)品概述

LTC1854、LTC1855 和 LTC1856，分別對(duì)應(yīng) 12 位、14 位和 16 位分辨率，采樣率可達(dá) 100ksps。單 5V 電源供電，集成 8 通道多路復(fù)用器，可實(shí)現(xiàn)單端或差分輸入，且所有通道具備 ±30V 故障保護(hù)。芯片內(nèi)置精密基準(zhǔn)源，減少了外部元件數(shù)量，工作時(shí)功耗僅 40mW，還支持 Nap 和 Sleep 兩種低功耗關(guān)閉模式。

特性亮點(diǎn)

高精度與低誤差

• 積分線性誤差（INL）：LTC1856 的 INL 為 ±3LSB，LTC1855 為 ±1.5LSB，LTC1854 為 ±1LSB，保證了轉(zhuǎn)換的高精度。
• 差分線性誤差（DNL）：不同型號(hào)的 DNL 也控制在較小范圍內(nèi)，如 LTC1854 為 -1 到 1LSB，確保了代碼轉(zhuǎn)換的線性度。

多模式輸入

支持單端或差分輸入模式，還能實(shí)現(xiàn)兩者的組合。通過(guò) 8 位輸入字可靈活配置通道，能滿足不同的測(cè)量需求。

低功耗設(shè)計(jì)

正常工作功耗 40mW，Nap 模式下為 27.5mW，Sleep 模式僅 40μW，適用于對(duì)功耗敏感的應(yīng)用。

高速采樣

內(nèi)部時(shí)鐘經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)，最大轉(zhuǎn)換時(shí)間為 5μs，保證 100ksps 的采樣率，能快速準(zhǔn)確地采集數(shù)據(jù)。

接口兼容性

SPI/MICROWIRE? 兼容的串行 I/O 接口，便于與微處理器、DSP 等設(shè)備連接。

應(yīng)用領(lǐng)域

工業(yè)過(guò)程控制

在工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中，需要對(duì)多個(gè)模擬信號(hào)進(jìn)行精確測(cè)量和控制。該系列 ADC 可用于采集溫度、壓力、流量等傳感器信號(hào)，為控制系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

由于具備 8 通道多路復(fù)用器，可同時(shí)采集多個(gè)模擬信號(hào)，適用于數(shù)據(jù)采集卡、測(cè)試設(shè)備等。

PC 高速數(shù)據(jù)采集

為 PC 提供高速、高精度的數(shù)據(jù)采集功能，可用于科研實(shí)驗(yàn)、工業(yè)監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。

數(shù)字信號(hào)處理

在 DSP 系統(tǒng)中，可將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，為后續(xù)的信號(hào)處理提供基礎(chǔ)。

關(guān)鍵參數(shù)解析

分辨率與無(wú)失碼

分辨率分別為 12 位、14 位和 16 位，且保證無(wú)失碼，確保了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

動(dòng)態(tài)性能

• 信噪失真比（SINAD）：LTC1856 可達(dá) 87dB，能有效抑制噪聲和失真。
• 總諧波失真（THD）：如 LTC1856 在 1kHz 輸入信號(hào)下 THD 為 -101dB，保證了信號(hào)的純凈度。

輸入特性

• 輸入范圍：±10V 的輸入范圍，可適應(yīng)不同幅度的模擬信號(hào)。
• 輸入阻抗：通道輸入阻抗典型值為 31kΩ，需用低阻抗源驅(qū)動(dòng)。

電源要求

• 供電電壓：4.75 - 5.25V，推薦 5V。
• 工作電流：正常工作電流 8 - 12mA，不同模式下電流有所不同。

應(yīng)用注意事項(xiàng)

驅(qū)動(dòng)模擬輸入

輸入阻抗較高，需用低阻抗源驅(qū)動(dòng)，可在輸入處放置 3000pF 的 NPO 型電容，減少寬帶噪聲耦合。

內(nèi)部基準(zhǔn)源使用

內(nèi)部基準(zhǔn)源工廠校準(zhǔn)為 2.50V，可通過(guò)外部基準(zhǔn)源進(jìn)行驅(qū)動(dòng)以提高精度。REFCOMP 引腳可驅(qū)動(dòng)小于 2mA 的直流負(fù)載，不建議驅(qū)動(dòng)交流負(fù)載。

校準(zhǔn)調(diào)整

在對(duì)絕對(duì)精度要求較高的應(yīng)用中，需進(jìn)行偏移和滿量程誤差校準(zhǔn)。先調(diào)整偏移誤差，再調(diào)整滿量程誤差。

電路板布局

采用印刷電路板，將數(shù)字和模擬信號(hào)線盡量分開，減少噪聲干擾。縮短 MUXOUT 到 ADC 引腳的走線長(zhǎng)度，未使用的 MUX 輸入接地。

總結(jié)

LTC1854/LTC1855/LTC1856 系列 ADC 以其高精度、低功耗、多通道等特點(diǎn)，為電子工程師在數(shù)據(jù)采集和處理領(lǐng)域提供了可靠的解決方案。在實(shí)際應(yīng)用中，合理使用和注意相關(guān)事項(xiàng)，能充分發(fā)揮其性能優(yōu)勢(shì)。大家在使用過(guò)程中，是否遇到過(guò)類似 ADC 的一些特殊問題呢？歡迎交流分享。