ADS1287D器件是一款雙通道同步采樣模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），集成了可編程增益放大器（PGA）和有限脈沖響應(yīng)（FIR）數(shù)字濾波器。該ADC適用于低功耗、地震數(shù)據(jù)采集的苛刻需求。

該ADC具有可編程增益、高阻抗放大器，適用于在寬輸入信號(hào)（±2.5 V至±0.156 V）上將檢波器和水聽器傳感器直接連接到ADC。雙 100 nA 電流源集成到 ADC 輸入中，用于傳感器的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。
*附件：ads1287d.pdf

ADC集成了一個(gè)四階、固有穩(wěn)定的δ-Σ（ΔΣ）調(diào)制器。調(diào)制器數(shù)字輸出由內(nèi)部FIR數(shù)字濾波器濾波和抽取，以產(chǎn)生ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果。

FIR 數(shù)字濾波器提供高達(dá)每秒 1000 個(gè)樣本 （SPS） 的數(shù)據(jù)速率。高通濾波器 （HPF） 從轉(zhuǎn)換結(jié)果中去除直流和低頻分量。片內(nèi)增益和失調(diào)縮放寄存器支持系統(tǒng)校準(zhǔn)。

器件總功耗為 4.4 mW。該ADC采用緊湊的5mm×5mm VQFN封裝，在–40°C至+85°C溫度范圍內(nèi)完全額定。

特性

• 信噪比：114 dB（50 Hz–200 Hz，增益 = 1）
• 功率：2.2 mW（每個(gè)ADC）
• 總諧失真：–115 分貝
• CMRR：110 分貝
• 高阻抗 CMOS PGA：
  • 增益 1、2、4、8 和 16
• 數(shù)據(jù)速率：62.5 SPS 至 1000 SPS
• 靈活的數(shù)字濾波器：
  • Sinc + FIR + IIR（可選）
  • 線性和最小相位響應(yīng)
  • 可編程高通濾波器
• 傳感器測(cè)試電流源
• 失調(diào)和增益校準(zhǔn)
• 同步控制
• SPI? 兼容接口
• 模擬電源：5 V 或 ±2.5 V
• 數(shù)字電源：2.5 V 至 3.3 V

參數(shù)

方框圖

ADS1287D 是一款雙路同步采樣低功耗 ADC，集成可編程增益放大器（PGA）與靈活數(shù)字濾波器，專為低功耗地震數(shù)據(jù)采集設(shè)計(jì)，適用于能源勘探、被動(dòng)地震監(jiān)測(cè)及便攜式儀器等場(chǎng)景，具備高信噪比與高共模抑制比特性。

核心參數(shù)與特性

• 性能規(guī)格 ：?jiǎn)?ADC 功耗僅 2.2 mW，總功耗 4.4 mW；信噪比（SNR）114 dB（50Hz-200Hz，增益 = 1），總諧波失真（THD）-115 dB，共模抑制比（CMRR）110 dB。
• 輸入與增益 ：內(nèi)置高阻抗 CMOS PGA，支持 1、2、4、8、16 檔可編程增益；輸入信號(hào)范圍 ±0.156 V 至 ±2.5 V，適配地震檢波器、水聽器等傳感器直接連接。
• 采樣與濾波 ：采樣率 62.5 SPS-1000 SPS，支持 sinc+FIR+IIR 可選濾波方案，提供線性 / 最小相位響應(yīng)，內(nèi)置可編程高通濾波器（HPF）以去除直流和低頻分量。
• 供電與接口 ：模擬供電支持 5 V 或 ±2.5 V，數(shù)字供電 2.5 V-3.3 V；采用 SPI 兼容接口，支持偏移與增益校準(zhǔn)同步控制。
• 封裝與環(huán)境 ：32 引腳 VQFN 封裝（5.00mm×5.00mm），工作溫度范圍 -40°C 至 +85°C。

關(guān)鍵功能說明

• 雙路同步采樣 ：兩路 ADC 同步工作，確保多通道信號(hào)采集的時(shí)序一致性，滿足多傳感器協(xié)同測(cè)量需求。
• 傳感器測(cè)試功能 ：集成兩路 100-nA 電流源，可用于現(xiàn)場(chǎng)傳感器測(cè)試，簡(jiǎn)化系統(tǒng)調(diào)試流程。
• 校準(zhǔn)與控制 ：內(nèi)置偏移和增益校準(zhǔn)寄存器，支持同步校準(zhǔn)控制，提升系統(tǒng)測(cè)量精度；具備 RESET、SYNC 控制引腳，方便系統(tǒng)時(shí)序同步與狀態(tài)重置。
• 低功耗設(shè)計(jì) ：優(yōu)化的電路架構(gòu)實(shí)現(xiàn)低功耗運(yùn)行，適合電池供電的便攜式或野外部署設(shè)備。

典型應(yīng)用場(chǎng)景

主要用于能源勘探中的地震數(shù)據(jù)采集、被動(dòng)地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，也可適配便攜式儀器中的高精度信號(hào)采集需求，能直接對(duì)接 geophone（地震檢波器）、hydrophone（水聽器）等低電平輸出傳感器。

應(yīng)用設(shè)計(jì)要點(diǎn)

• 電源配置 ：模擬電源與數(shù)字電源需獨(dú)立供電，建議添加去耦電容以降低電源噪聲，保障信號(hào)采集精度。
• 傳感器連接 ：利用高阻抗 PGA 特性，可直接連接傳感器，無(wú)需額外緩沖電路；如需長(zhǎng)距離傳輸，需注意信號(hào)屏蔽與抗干擾設(shè)計(jì)。
• 濾波配置 ：根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景選擇合適的濾波器類型（線性 / 最小相位），通過高通濾波器去除低頻干擾與直流分量，優(yōu)化信號(hào)質(zhì)量。
• 校準(zhǔn)操作 ：系統(tǒng)上電后建議執(zhí)行偏移與增益校準(zhǔn)，通過同步控制功能確保兩路通道校準(zhǔn)一致性，提升測(cè)量精度。