該ADS7067是一款小型、16位、8通道、高精度逐次逼近寄存器（SAR）模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）。該ADS7067具有集成的無電容基準(zhǔn)電壓源和基準(zhǔn)電壓緩沖器，可通過減少外部元件來幫助減小整體解決方案尺寸。晶圓級(jí)芯片級(jí)封裝和更少的外部元件使該器件專為空間受限的應(yīng)用而設(shè)計(jì)。該器件系列包括ADS7067 （800kSPS）和ADS7066（250kSPS）速度變體。

該ADS7067具有內(nèi)置偏移校準(zhǔn)功能，可在系統(tǒng)的廣泛工作條件下提高精度?？?a target="_blank">編程平均濾波器可實(shí)現(xiàn)更高分辨率的測(cè)量。ADS7067的八個(gè)通道可以單獨(dú)配置為模擬輸入、數(shù)字輸入或數(shù)字輸出，從而實(shí)現(xiàn)更小的系統(tǒng)尺寸并簡(jiǎn)化混合信號(hào)反饋和數(shù)字控制的電路設(shè)計(jì)。
*附件：ads7067.pdf

增強(qiáng)型SPI使ADS7067能夠以較低的時(shí)鐘速度實(shí)現(xiàn)高吞吐量，從而簡(jiǎn)化電路板布局并降低系統(tǒng)成本。該ADS7067具有用于數(shù)據(jù)讀寫作和上電配置的循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC）。

特性

• 選擇方案：
  • 1.636mm × 1.636mm DSBGA 和 3mm × 3mm WQFN
  • 節(jié)省空間、無電容、2.5V 內(nèi)部基準(zhǔn)電壓源
• 8 個(gè)通道可配置為以下任意組合：
  • 多達(dá) 8 個(gè)模擬輸入、數(shù)字輸入或數(shù)字輸出
• 可編程平均濾波器：
  • 用于平均的可編程樣本量
  • 使用內(nèi)部轉(zhuǎn)化進(jìn)行平均
  • 平均輸出的 20 位分辨率
• 帶通道定序器的低泄漏多路復(fù)用器：
  • 手動(dòng)模式
  • 即時(shí)模式
  • 自動(dòng)排序模式
• 優(yōu)異的交流和直流性能：
  • 信噪比：90dB，總諧波擾：–100dB
  • 通過可編程平均濾波器提高信噪比
  • INL：±1LSB，16位無缺失碼
  • 內(nèi)部校準(zhǔn)可改善偏移和漂移
  • 高采樣率，無延遲輸出：800kSPS
• 工作范圍廣：
  • ADC輸入范圍：0V至VREF和2 × VREF
  • 模擬電源：3V至5.5V
  • 數(shù)字電源：1.65V至5.5V
  • 溫度范圍：–40°C 至 +125°C
• 增強(qiáng)型SPI數(shù)字接口：
  • 高速、60MHz SPI 接口

參數(shù)

方框圖

一、產(chǎn)品核心定位

ADS7067 是德州儀器（TI）推出的 高集成度 8 通道 16 位 SAR ADC ，主打小尺寸、高精度與多功能復(fù)用，專為空間受限的高精度信號(hào)采集場(chǎng)景設(shè)計(jì)。其核心優(yōu)勢(shì)在于 8 通道靈活配置 （模擬輸入 / 數(shù)字 IO 復(fù)用）、 高動(dòng)態(tài)性能 （SNR 90dB、THD -100dB）、 可編程平均濾波 （20 位分辨率輸出）與 雙封裝選項(xiàng) （1.636mm×1.636mm DSBGA/3mm×3mm WQFN），適配光模塊、光線路卡、多參數(shù)患者監(jiān)護(hù)儀等場(chǎng)景，工作溫度范圍 - 40°C 至 125°C，滿足工業(yè)級(jí)與醫(yī)療級(jí)寬溫需求，支持 1.65V-5.5V 數(shù)字供電與 3V-5.5V 模擬供電，兼容性強(qiáng)。

二、關(guān)鍵特性

1. 高精度信號(hào)采集能力

（1）16 位 SAR ADC 核心

• 高動(dòng)態(tài)性能 ：典型 SNR 85.3dB（2kHz 輸入，2.5V 內(nèi)參）、THD -97dB，無失碼 16 位分辨率，微分非線性（DNL）±0.4LSB、積分非線性（INL）±1LSB，支持 0V 至 V_REF（2.5V 內(nèi)參）或 0V 至 2×V_REF（5V 外參）輸入范圍，適配微弱信號(hào)（如光模塊 PD 電流轉(zhuǎn)換電壓）與寬幅信號(hào)采集。
• 偏移校準(zhǔn)與漂移優(yōu)化 ：內(nèi)置偏移校準(zhǔn)功能，校準(zhǔn)后偏移誤差 ±0.5LSB，溫度漂移 ±0.6ppm/°C；增益誤差 ±0.01% FSR，溫度漂移 ±0.5ppm/°C，確保寬溫環(huán)境下精度穩(wěn)定。

（2）可編程平均濾波

• 分辨率提升 ：支持 2-128 倍過采樣（OSR），通過平均濾波輸出 20 位高精度數(shù)據(jù)，適配醫(yī)療監(jiān)護(hù)儀等對(duì)分辨率要求極高的場(chǎng)景；濾波配置對(duì)所有通道生效，支持手動(dòng) / 自動(dòng)序列模式下的內(nèi)部觸發(fā)采樣，無需外部干預(yù)。
• 采樣速率靈活 ：最高采樣速率 800kSPS，支持內(nèi)部振蕩器控制采樣周期，可通過寄存器配置 CLK_DIV 實(shí)現(xiàn) 31.25kSPS-666.67kSPS 可調(diào)，平衡精度與速度需求。

2. 8 通道多功能復(fù)用

• 模擬 / 數(shù)字雙模式 ：8 路通道（AIN0-AIN7）可獨(dú)立配置為模擬輸入（默認(rèn)）或 GPIO（數(shù)字輸入 / 輸出），GPIO 支持推挽 / 開漏驅(qū)動(dòng)模式，減少外圍芯片數(shù)量，簡(jiǎn)化光模塊等場(chǎng)景的混合信號(hào)控制設(shè)計(jì)。
• 低泄漏多路復(fù)用器 ：集成低泄漏 MUX，通道間串?dāng)_ - 110dB（10kHz 輸入），輸入電容 30pF，減少通道切換時(shí)的電荷注入噪聲，確保多通道采集精度。

3. 靈活參考與接口設(shè)計(jì)

（1）內(nèi)外參考雙選項(xiàng)

• 內(nèi)部參考 ：集成 2.5V 無電容（capless）參考源，溫度漂移 6-19ppm/°C，REF 引腳需并聯(lián) 1μF-10μF decoupling 電容，簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)；支持外部參考輸入（2.4V 至 AVDD），5V 外參時(shí)可實(shí)現(xiàn)更高 SNR（87.7dB）。
• 電源抑制 ：電源抑制比（PSRR）低至 - 120dB（10kHz），減少電源噪聲對(duì)采集精度的影響，適配多電源域復(fù)雜系統(tǒng)。

（2）增強(qiáng)型 SPI 接口

• 高速與兼容 ：支持 60MHz SPI 時(shí)鐘，兼容 4 種 SPI 協(xié)議（CPOL/CPHA 組合），首幀默認(rèn) SPI-00，后續(xù)可配置；支持菊花鏈模式，多芯片級(jí)聯(lián)時(shí)僅需 1 組 SPI 總線，簡(jiǎn)化多通道系統(tǒng)布線。
• 數(shù)據(jù)安全與格式 ：集成 CRC-8 校驗(yàn)（多項(xiàng)式 X?+X2+X+1），覆蓋數(shù)據(jù)讀寫與上電配置，檢測(cè)通信錯(cuò)誤；輸出數(shù)據(jù)支持 16 位（無濾波）/20 位（濾波），可附加 4 位通道 ID 或狀態(tài)標(biāo)志，適配不同后端處理需求。

4. 診斷與防護(hù)功能

• 內(nèi)置測(cè)試模式 ：支持 “位游走測(cè)試（Bit-Walk）” 與 “固定電壓測(cè)試（1.8V 典型值）”，Bit-Walk 模式通過內(nèi)部 DAC 生成測(cè)試電壓校準(zhǔn) ADC 位決策，固定電壓模式將 AIN6 接入內(nèi)測(cè)試電壓，用于器件自診斷，提升醫(yī)療設(shè)備等場(chǎng)景的可靠性。
• ESD 防護(hù) ：所有引腳支持 ±2000V 人體放電模型（HBM）、±500V 帶電器件模型（CDM）防護(hù)，避免靜電損壞；電源與輸入引腳過壓保護(hù)（AIN 引腳范圍 GND-0.3V 至 AVDD+0.3V），提升系統(tǒng) robustness。

三、典型應(yīng)用場(chǎng)景

1. 光模塊信號(hào)監(jiān)測(cè) ：8 通道可配置為模擬輸入，采集光模塊中光電二極管（PD）的電流轉(zhuǎn)換電壓（mV 級(jí)），通過 16 位精度量化光接收功率，支持 LOS（信號(hào)丟失）檢測(cè)；部分通道復(fù)用為 GPIO，控制光模塊激光二極管（LD）使能，簡(jiǎn)化外圍電路。
2. 多參數(shù)患者監(jiān)護(hù)儀 ：通過平均濾波輸出 20 位高精度數(shù)據(jù)，采集心率、血氧、血壓等微弱生理信號(hào)，THD -97dB 確保信號(hào)無失真；寬溫范圍（-40°C 至 125°C）適配不同環(huán)境，GPIO 可用于傳感器校準(zhǔn)觸發(fā)。
3. 光線路卡狀態(tài)采集 ：多通道同時(shí)采集線路卡中不同光通道的功率、溫度等參數(shù)，SPI 菊花鏈模式支持多 ADC 級(jí)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)高密度線路卡的集中監(jiān)測(cè)；小尺寸 DSBGA 封裝適配線路卡緊湊布局。

四、器件信息與訂購參數(shù)

1. 基礎(chǔ)器件信息

2. 訂購選項(xiàng)詳情

五、核心功能模塊

1. 8 通道復(fù)用接口模塊

• 通道配置 ：通過 PIN_CFG 寄存器將每路通道配置為模擬輸入（0b）或 GPIO（1b）；GPIO 通過 GPIO_CFG 寄存器設(shè)置輸入（0b）/ 輸出（1b）方向，GPO_DRIVE_CFG 配置推挽（1b）/ 開漏（0b）驅(qū)動(dòng)，GPO_OUTPUT_VALUE/GPI_VALUE 寄存器控制輸出電平 / 讀取輸入電平，實(shí)現(xiàn) “采集 + 控制” 一體化。
• MUX 與采樣 ：模擬通道經(jīng) MUX 選通后接入 ADC 采樣電容（30pF），采集階段開關(guān)閉合充電，轉(zhuǎn)換階段斷開；支持低噪聲采樣，輸入泄漏電流小，適配高阻抗傳感器（如光模塊 PD）。

2. ADC 與濾波模塊

• SAR 轉(zhuǎn)換 ：內(nèi)部振蕩器控制轉(zhuǎn)換時(shí)序，轉(zhuǎn)換時(shí)間 950ns，采樣周期可通過 CLK_DIV 配置（31.25kSPS-666.67kSPS）；支持偏移校準(zhǔn)（CAL 位觸發(fā)），校準(zhǔn)后自動(dòng)清零 CAL 位，可通過輪詢判斷校準(zhǔn)完成。
• 平均濾波 ：OSR_CFG 寄存器配置 2-128 倍過采樣，內(nèi)部自動(dòng)完成 N 次采樣平均，輸出 20 位數(shù)據(jù)；濾波模式下，首幀由外部觸發(fā)，后續(xù) N-1 次采樣內(nèi)部觸發(fā)，減少 SPI 通信開銷。

3. 參考與電源模塊

• 參考電路 ：內(nèi)參 2.5V（EN_REF=1b 使能），需 REF 引腳并聯(lián) 1μF decoupling 電容；外參支持 2.4V 至 AVDD，推薦搭配 REF60xx 系列高穩(wěn)參考源，提升動(dòng)態(tài)性能（5V 外參時(shí) SNR 達(dá) 87.7dB）。
• 電源管理 ：模擬供電（AVDD）3V-5.5V，數(shù)字供電（DVDD）1.65V-5.5V，需分別并聯(lián) 1μF 陶瓷電容濾波；電源抑制比高，減少跨域噪聲串?dāng)_。

4. 通信與診斷模塊

• SPI 接口 ：4 線 SPI（CS、SCLK、SDI、SDO），支持 4 種 CPOL/CPHA 組合，最高 60MHz 時(shí)鐘；菊花鏈模式支持多芯片級(jí)聯(lián)，數(shù)據(jù)延遲 24 個(gè) SCLK 周期，適配多通道系統(tǒng)。
• CRC 與診斷 ：CRC_EN=1b 啟用 8 位 CRC 校驗(yàn)，覆蓋數(shù)據(jù)讀寫與上電配置，CRCERR_IN flag 指示通信錯(cuò)誤；支持 Bit-Walk 測(cè)試（BITWALK_EN=1b）與固定電壓測(cè)試（VTEST_EN=1b，AIN6 接入 1.8V 內(nèi)測(cè)試電壓），用于器件功能驗(yàn)證。