該ADS7038是一款易于使用的8通道、多路復(fù)用、12位逐次逼近寄存器模數(shù)轉(zhuǎn)換器（SAR ADC）。八個(gè)通道可以獨(dú)立配置為模擬輸入、數(shù)字輸入或數(shù)字輸出。該器件具有用于ADC轉(zhuǎn)換過(guò)程的內(nèi)部振蕩器。

該ADS7038通過(guò)SPI兼容接口進(jìn)行通信，并以自主或單次轉(zhuǎn)換模式運(yùn)行。該ADS7038使用具有可編程高低閾值、遲滯和事件計(jì)數(shù)器的數(shù)字窗口比較器，通過(guò)每個(gè)通道的事件觸發(fā)中斷來(lái)實(shí)現(xiàn)模擬看門(mén)狗功能。該ADS7038具有用于數(shù)據(jù)讀/寫(xiě)作和上電配置的內(nèi)置循環(huán)冗余校驗(yàn) （CRC）。
*附件：ads7038.pdf

特性

• 小包裝尺寸：
  • WQFN 3mm × 3mm
• 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
• 用于 I/O 擴(kuò)展的 GPIO：
  • 漏極開(kāi)路、推挽式數(shù)字輸出
• 模擬看門(mén)狗：
  • 每個(gè)通道的可編程閾值
  • 瞬態(tài)抑制的事件計(jì)數(shù)器
• 寬工作范圍：
  • AVDD：2.35V 至 5.5V
  • DVDD：1.65V至5.5V
  • –40°C 至 +125°C 溫度范圍
• 增強(qiáng)型SPI數(shù)字接口：
  • 高速、60MHz 接口
  • 通過(guò) >13.5MHz SPI 實(shí)現(xiàn)全吞吐量
• 用于讀/寫(xiě)作的 CRC：
  • 數(shù)據(jù)讀/寫(xiě)時(shí)的 CRC
  • 上電配置時(shí)的 CRC
• 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
  • 16 位分辨率

參數(shù)

方框圖

ADS7038 是德州儀器推出的 8 通道 12 位 SAR 模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），核心優(yōu)勢(shì)為多通道靈活配置、高 - speed SPI 接口、內(nèi)置 CRC 校驗(yàn)及低功耗，專(zhuān)為宏基站遠(yuǎn)端射頻單元（RRU）、電池管理系統(tǒng)（BMS）、逆變器等工業(yè)測(cè)控場(chǎng)景設(shè)計(jì)，另有高速版 ADS7038H（1.5 MSPS）供選擇。

核心參數(shù)與特性

1. 通道與采樣性能：8 通道可獨(dú)立配置為模擬輸入、數(shù)字輸入或數(shù)字輸出（GPIO）；ADS7038 采樣速率 1 MSPS，ADS7038H 達(dá) 1.5 MSPS，積分非線(xiàn)性（INL）±1 LSB，微分非線(xiàn)性（DNL）±0.5 LSB，無(wú)丟失碼。
2. 信號(hào)性能：信噪比（SNR）典型值 73 dB，總諧波失真（THD）低至 -87.5 dB，無(wú)雜散動(dòng)態(tài)范圍（SFDR）91 dB，通道隔離串?dāng)_ -100 dB（100 kHz），信號(hào)完整性?xún)?yōu)異。
3. 接口與功能：增強(qiáng)型 SPI 接口支持 60 MHz 時(shí)鐘頻率，兼容 4 種 SPI 協(xié)議；內(nèi)置 CRC 校驗(yàn)（數(shù)據(jù)讀寫(xiě)及上電配置），提升通信可靠性；支持可編程平均濾波（2-128 樣本），輸出 16 位分辨率結(jié)果。
4. 功耗與封裝：5 V 供電時(shí)模擬功耗典型值 490 μA，無(wú)轉(zhuǎn)換時(shí)僅 7 μA；采用 16 引腳 WQFN 封裝（3mm×3mm），工作溫度范圍 -40°C 至 125°C，滿(mǎn)足工業(yè)級(jí)需求。
5. 附加功能：內(nèi)置數(shù)字窗口比較器（模擬看門(mén)狗），支持每通道可編程閾值、滯后和事件計(jì)數(shù)器；可記錄各通道最小 / 最大 / 最新采樣值，支持自主模式、Turbo 比較器模式等多工作模式。

核心功能模塊

• 通道配置模塊：8 路通道通過(guò)寄存器獨(dú)立配置為模擬輸入（默認(rèn)）、數(shù)字輸入或數(shù)字輸出（開(kāi)漏 / 推挽），GPIO 支持 5 mA 源 / 灌電流，適配混合信號(hào)測(cè)控場(chǎng)景。
• 采樣與濾波：SAR 架構(gòu)實(shí)現(xiàn)高速轉(zhuǎn)換，可編程平均濾波可降低噪聲，提升測(cè)量精度；模擬電源（AVDD）作為參考電壓，滿(mǎn)量程輸入范圍 0-AVDD。
• 數(shù)字窗口比較器：每通道獨(dú)立設(shè)置高 / 低閾值、滯后電壓和事件計(jì)數(shù)，可檢測(cè)信號(hào)超閾值或數(shù)字輸入邊沿事件，觸發(fā) ALERT 信號(hào)或 GPIO 輸出。
• 通信與校驗(yàn)：SPI 接口支持寄存器讀寫(xiě)、置位 / 清零等命令，內(nèi)置 CRC-8 校驗(yàn)（多項(xiàng)式 x?+x2+x+1），可檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤，保障工業(yè)環(huán)境可靠性。
• 工作模式：支持手動(dòng)、即時(shí)（On-the-fly）、自動(dòng)序列、自主及 Turbo 比較器模式，自主模式可脫離 SPI 接口獨(dú)立監(jiān)測(cè)信號(hào)，Turbo 模式專(zhuān)注快速閾值比較（無(wú) ADC 數(shù)據(jù)輸出）。

應(yīng)用場(chǎng)景

適用于宏基站遠(yuǎn)端射頻單元（RRU）、電池管理系統(tǒng)（BMS）、集中式 / 組串式逆變器、工業(yè)數(shù)據(jù)采集（DAQ）系統(tǒng)，可滿(mǎn)足多通道電壓 / 電流采樣、混合信號(hào)監(jiān)測(cè)及閾值報(bào)警需求。

設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1. 接口配置：SPI 接口需匹配 1.65 V-5.5 V DVDD 供電，根據(jù)傳輸速率選擇時(shí)鐘頻率（最高 60 MHz）；啟用 CRC 時(shí)需確保 SPI 幀為 32 位（24 位數(shù)據(jù) + 8 位 CRC）。
2. 電源與參考：模擬電源（AVDD）2.35 V-5.5 V，數(shù)字電源（DVDD）1.65 V-5.5 V，可單電源供電（AVDD=DVDD）；AVDD 同時(shí)作為參考電壓，需就近放置 1 μF 去耦電容，DECAP 引腳需外接 1 μF 電容。
3. 輸入電路：模擬輸入需避免超過(guò) AVDD+0.1 V 或低于 -0.1 V，高頻信號(hào)需添加 RC 抗混疊濾波器；GPIO 配置為開(kāi)漏輸出時(shí)需外接上拉電阻（推薦 1 kΩ-10 kΩ）。
4. 布局規(guī)范：PCB 需區(qū)分模擬區(qū)與數(shù)字區(qū)，模擬信號(hào)線(xiàn)路遠(yuǎn)離數(shù)字噪聲源；電源引腳與去耦電容間避免過(guò)孔，熱焊盤(pán)接地以提升散熱性能；SPI 信號(hào)線(xiàn)盡量短且匹配阻抗，減少干擾。