該ADS8686S是一個(gè)16通道數(shù)據(jù)采集（DAQ）系統(tǒng)，基于雙通道同步采樣、16位逐次逼近寄存器（SAR）模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）。該ADS8686S為每個(gè)通道提供完整的模擬前端，具有輸入鉗位、1MΩ輸入阻抗、獨(dú)立可編程增益放大器（PGA）、可編程低通濾波器和ADC輸入驅(qū)動(dòng)器。該器件還具有低漂移、精密基準(zhǔn)電壓源，帶有用于驅(qū)動(dòng)ADC的緩沖器。支持串行、并行和字節(jié)通信的靈活數(shù)字接口使該器件能夠與各種主機(jī)控制器一起使用。

該ADS8686S可配置為接受±10V、±5V或±2.5V雙極性輸入，并使用單個(gè)5V電源提供20%的超量程選項(xiàng)。高輸入阻抗允許直接與傳感器和變壓器連接，從而消除了對(duì)外部驅(qū)動(dòng)電路的需求。該ADS8686S具有高度可配置的通道定序器，以減少后端控制器或處理器的排序開銷。該器件提供的高性能和精度以及零延遲轉(zhuǎn)換使該ADS8686S成為多種工業(yè)應(yīng)用的絕佳選擇。
*附件：ads8686s.pdf

特性

• 16通道、16位ADC，集成模擬前端
• 雙同步采樣：8x2 通道
• 供應(yīng)：
  • 模擬：5 V
  • 數(shù)字：1.8 V 至 5 V
• 恒定的1MΩ輸入阻抗前端
• 獨(dú)立可編程輸入范圍，超量程 20%
• 可編程低通濾波器：
  • 15 kHz、39 kHz、376 kHz
• 優(yōu)異的直流和交流性能
• 片內(nèi)基準(zhǔn)電壓源和基準(zhǔn)電壓緩沖器
• 優(yōu)異的超溫性能
• 具有 8kV ESD 的過壓輸入鉗位
• 可選的循環(huán)冗余校驗(yàn) （CRC） 錯(cuò)誤檢查
• 片上自診斷功能
• 溫度范圍：–40°C 至 +125°C

參數(shù)

方框圖

ADS8686S 是德州儀器推出的 16 通道、16 位、1MSPS 雙路同步采樣模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），核心優(yōu)勢(shì)為集成模擬前端、高輸入阻抗、靈活配置及優(yōu)異的交直流性能，專為多通道數(shù)據(jù)采集場(chǎng)景設(shè)計(jì)。

核心參數(shù)與特性

1. 基礎(chǔ)性能：分辨率 16 位，采樣率 1MSPS，雙路同步采樣（8×2 通道）；INL 最大 ±2 LSB，DNL 最大 ±0.85 LSB，DC 精度出色；1kHz 輸入時(shí) SNR 達(dá) 85.5-92.2dB，SFDR 典型值 - 108dB，THD 低至 - 110dB。
2. 輸入特性：輸入阻抗恒定 1MΩ（20% 超量程時(shí) 1.2MΩ），支持 ±10V、±5V、±2.5V 雙極性輸入，且可獨(dú)立編程 20% 超量程；集成 8kV ESD 防護(hù)的輸入鉗位電路，耐受 ±15V 過壓。
3. 信號(hào)處理：內(nèi)置可編程低通濾波器（LPF），可選 15kHz、39kHz、376kHz 截止頻率；支持 2-128 倍過采樣（OSR），提升噪聲性能。
4. 供電與環(huán)境：模擬供電 5V，數(shù)字供電 1.8V-5V；工作溫度范圍 - 40°C 至 + 125°C，采用 80 引腳 LQFP 封裝（14mm×14mm）。

核心功能模塊

• 模擬前端：每通道集成可編程增益放大器（PGA）、二階 LPF 和 ADC 驅(qū)動(dòng)，無需外部驅(qū)動(dòng)電路，可直接連接傳感器或變壓器。
• 參考電源：內(nèi)置 2.5V 低漂移精密參考源及緩沖器，支持外部參考輸入，REFIO 引腳可配置為輸入或輸出。
• 數(shù)字接口：支持并行、并行字節(jié)、串行（SPI）三種接口模式，適配不同主機(jī)控制器；可選循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC），提升數(shù)據(jù)傳輸可靠性。
• 通道控制：32 級(jí)可編程通道序列器，支持 burst 模式，可減少主機(jī)控制器的序列控制開銷；支持硬件 / 軟件兩種配置模式，硬件模式通過引腳快速配置，軟件模式通過寄存器靈活配置。
• 診斷功能：內(nèi)置自診斷通道，可監(jiān)測(cè) AVDD、ALDO 等內(nèi)部節(jié)點(diǎn)；支持通信自測(cè)試模式，輸出固定校驗(yàn)碼驗(yàn)證接口穩(wěn)定性。

應(yīng)用場(chǎng)景

適用于多功能繼電器、伺服驅(qū)動(dòng)器位置傳感器、模擬輸入模塊、數(shù)據(jù)采集（DAQ）系統(tǒng)等工業(yè)場(chǎng)景，尤其適配電力自動(dòng)化中的電壓 / 電流測(cè)量、諧波分析、電能質(zhì)量評(píng)估等需求。

設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1. 供電設(shè)計(jì)：模擬電源（AVDD）與數(shù)字電源（DVDD）需獨(dú)立供電，就近放置 10μF+100nF 去耦電容；內(nèi)部 LDO 輸出（REGCAP、REGCAPD）需單獨(dú) decouple 至對(duì)應(yīng)地平面。
2. 布局規(guī)范：模擬信號(hào)與數(shù)字線路分開布線，采用單一接地平面；參考引腳（REFCAP、REFIO）需近距離放置低 ESR 電容，避免過孔干擾。
3. 輸入配置：建議在模擬輸入通道串聯(lián)電阻限制輸入電流（≤10mA），搭配對(duì)稱 RC 濾波器優(yōu)化抗混疊效果和共模噪聲抑制。
4. 初始化：上電后需保持 RESET 低電平直至電源穩(wěn)定，軟件模式下需通過寄存器配置通道范圍、濾波器、序列器等參數(shù)，校準(zhǔn)后再啟動(dòng)采樣。