Texas Instruments ADS1285 32位低功耗模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 具有一個(gè)可編程增益放大器 (PGA) 和一個(gè)有限脈沖響應(yīng) (FIR) 濾波器。該ADC設(shè)計(jì)用于可滿足地震監(jiān)測設(shè)備的低噪聲精密數(shù)字化和更長電池運(yùn)行時(shí)間的嚴(yán)苛要求。低噪聲PGA允許直接連接地震檢波器和變壓器耦合水聽器，無需外部放大器。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：Texas Instruments ADS1285 32位低功耗ADC數(shù)據(jù)手冊.pdf

該ADC包含一個(gè)高分辨率Δ-Σ調(diào)制器和一個(gè)具有可編程相位響應(yīng)的FIR濾波器。高通濾波器可從信號中移除直流和低頻成分。時(shí)鐘頻率誤差由分辨率為7ppb的采樣率轉(zhuǎn)換器進(jìn)行補(bǔ)償。

通過選擇功率模式可優(yōu)化動態(tài)范圍和功耗。PGA旁路運(yùn)行可進(jìn)一步降低功耗。Texas Instruments ADS1285 ADC采用緊湊型5mm × 5mm VQFN封裝，額定工作狀態(tài)下的環(huán)境溫度范圍為–40°C至+85°C。

特性

• 可選分辨率-功率模式
  • 動態(tài)范圍：134dB（2ms、11.5mW時(shí)）
  • 動態(tài)范圍：129dB（2ms、4.8mW時(shí)）
• 靈活的數(shù)字濾波器
  • 可選的正弦 + FIR + IIR
  • 線性或最小相位
  • 高通濾波器
• THD：< –120dB
• 共模抑制比 (CMRR)：125 dB
• 數(shù)據(jù)速率：125SPS至4000SPS
• 可編程增益：1至64
• PGA旁路選項(xiàng)
• SYNC輸入
• 時(shí)鐘誤差補(bǔ)償
• 雙通道多路復(fù)用器
• 偏移和增益校準(zhǔn)
• 通用數(shù)字I/O
• 模擬電源供電：5V、3.3V或±2.5V
• 基準(zhǔn)電壓選項(xiàng)：5V、4.096V或2.5V

功能框圖

Texas Instruments ADS1285 32位低功耗ADC技術(shù)解析

一、產(chǎn)品概述與核心特性

ADS1285是德州儀器(TI)推出的32位Δ-Σ模數(shù)轉(zhuǎn)換器，專為地震監(jiān)測和精密儀器應(yīng)用設(shè)計(jì)。該器件具有以下突出特性：

• ?超高分辨率?：動態(tài)范圍達(dá)134dB（2ms模式下）
• ?超低功耗?：最低僅4.8mW（低功耗模式）
• ?靈活的數(shù)字濾波?：可編程Sinc+FIR+IIR組合濾波器
• ?優(yōu)異的線性度?：THD<-120dB，CMRR達(dá)125dB
• ?寬工作電壓范圍?：支持5V/3.3V/±2.5V多電源配置

二、關(guān)鍵功能模塊解析

2.1 模擬前端設(shè)計(jì)

• ?雙通道輸入多路復(fù)用器?：支持2路差分輸入，集成400Ω測試電阻
• ? 可編程增益放大器(PGA) ?：提供1-64倍增益（含數(shù)字增益32/64倍）
• ?緩沖器模式?：可繞過PGA降低功耗，支持±2.5VPP直接輸入

2.2 數(shù)字處理系統(tǒng)

• ?Δ-Σ調(diào)制器?：4階多比特架構(gòu)，采樣率8.192MHz/4.096MHz可選
• ?五級數(shù)字濾波器?：
  • Sinc濾波器：可調(diào)抽取率（8-128）
  • FIR濾波器：提供線性/最小相位可選
  • IIR高通濾波器：可編程截止頻率（0.1-10Hz）

2.3 時(shí)鐘與同步

• ?時(shí)鐘補(bǔ)償單元?：支持±244ppm頻率補(bǔ)償，7.45ppb分辨率
• ?雙同步模式?：脈沖同步和連續(xù)時(shí)鐘同步可選

三、電氣特性亮點(diǎn)

3.1 噪聲性能

3.2 功耗表現(xiàn)

• ?高功率模式?：11.5mW @5V供電
• ?低功率模式?：4.8mW @3.3V供電
• ?待機(jī)電流?：僅1.5μA

四、典型應(yīng)用設(shè)計(jì)要點(diǎn)

4.1 地震監(jiān)測系統(tǒng)

• 直接連接地震檢波器，無需外部放大器
• 建議配置：
  • 增益：8-16倍
  • 數(shù)據(jù)率：500SPS
  • 使用FIR+IIR濾波器組合

4.2 電源設(shè)計(jì)建議

• ?AVDD1?：5V/3.3V，需47μF+0.1μF去耦
• ?AVDD2?：2.5-5V，獨(dú)立供電可優(yōu)化功耗
• ?IOVDD?：1.65-3.6V，1.8V時(shí)需連接CAPD引腳

4.3 PCB布局關(guān)鍵

• 輸入信號路徑對稱布局
• 參考電壓REFN直接接模擬地
• 熱焊盤必須焊接，連接至AVSS