該ADS8584S器件是一個4通道集成數(shù)據(jù)采集（DAQ）系統(tǒng)，基于同步采樣、16位逐次逼近（SAR）模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），每通道最大工作頻率為330 kSPS。該器件為每個通道提供完整的模擬前端，包括一個具有1 MΩ高輸入阻抗的可編程增益放大器（PGA）、輸入鉗位、低通濾波器和一個ADC輸入驅(qū)動器。該器件還具有一個低漂移的精密基準電壓源，帶有一個緩沖器來驅(qū)動ADC。支持串行、并行和并行字節(jié)通信的靈活數(shù)字接口使該器件能夠與各種主機控制器一起使用。

該ADS8584S可配置為使用單個 5V 電源接受 ±10V 或 ±5V 真雙極性輸入。高輸入阻抗允許直接與傳感器和變壓器連接，從而無需外部驅(qū)動電路。該器件的高性能和準確性以及零延遲轉(zhuǎn)換也使該ADS8584S成為許多工業(yè)自動化和控制應(yīng)用的絕佳選擇。
*附件：ads8584s.pdf

特性

• 16位ADC，集成模擬前端
• 同時采樣：4通道
• 引腳可編程雙極性輸入：±10 V和±5 V
• 高輸入阻抗：1 MΩ
• 5V 模擬電源：2.3V 至 5V 數(shù)字電源
• 具有 7kV ESD 的過壓輸入鉗位
• 低漂移片內(nèi)基準電壓源 （2.5 V） 和緩沖器
• 卓越的性能：
  • 每個通道的最大吞吐量為 330 kSPS
  • DNL：±0.35 LSB;INL：±0.45 LSB
  • 信噪比：96.4 dB;總諧波擾：?114 dB
• 過溫性能：
  • 最大偏移漂移：3 ppm/°C
  • 增益漂移：6 ppm/°C
• 用于過采樣的片內(nèi)數(shù)字濾波器
• 靈活的并行、字節(jié)和串行接口
• 溫度范圍：–40°C 至 +125°C
• 封裝：64引腳LQFP

參數(shù)

方框圖

ADS8584S 是德州儀器推出的 16 位、4 通道同步采樣模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），集成完整模擬前端，支持單電源供電下的雙極性輸入，專為電網(wǎng)監(jiān)測、工業(yè)自動化等高精度多通道數(shù)據(jù)采集場景設(shè)計。

一、產(chǎn)品基礎(chǔ)信息

• 文檔與版本 ：文檔版本為 SBAS834A，發(fā)布于 2017 年 4 月，同月修訂，包含核心特性、參數(shù)規(guī)格、功能說明、應(yīng)用方案及訂購信息。
• 核心定位 ：基于逐次逼近寄存器（SAR）架構(gòu)，4 通道同步采樣，集成可編程增益放大器（PGA）、低通濾波器、輸入鉗位保護及參考電壓源，無需外部驅(qū)動電路即可直接連接傳感器或變壓器。
• 系列對比 ：同系列包含 ADS8588S（8 通道，200 kSPS）、ADS8586S（6 通道，250 kSPS），ADS8584S 為 4 通道，最高采樣率 330 kSPS，通道數(shù)與采樣率呈反向配置。

二、核心特性與參數(shù)

（一）精度與性能

• 分辨率與線性度 ：16 位無失碼分辨率，微分非線性（DNL）典型值 ±0.35 LSB，積分非線性（INL）典型值 ±0.45 LSB，精度表現(xiàn)優(yōu)異。
• 動態(tài)性能 ：信噪比（SNR）達 96.4 dB，總諧波失真（THD）低至 -114 dB，無雜散動態(tài)范圍（SFDR）超 110 dB，支持 2-64 倍過采樣，進一步提升噪聲抑制能力。
• 漂移特性 ：偏移漂移典型值 0.3 ppm/°C，增益漂移典型值 6 ppm/°C，寬溫范圍內(nèi)性能穩(wěn)定。

（二）輸入與信號鏈

• 4 通道同步采樣，輸入阻抗高達 1 MΩ，支持 ±10 V/±5 V 雙極性輸入（通過 RANGE 引腳配置），單 5 V 電源即可驅(qū)動。
• 每通道集成輸入鉗位保護（支持 ±15 V 過壓耐受，7 kV ESD 防護）、PGA、3 階低通濾波器（截止頻率 16 kHz/24 kHz，對應(yīng) ±5 V/±10 V 輸入）及 ADC 驅(qū)動電路，信號鏈完整。

（三）參考與接口

• 內(nèi)置 2.5 V 低漂移參考電壓源（溫度漂移 7.5 ppm/°C），支持外部參考輸入，參考緩沖器輸出阻抗低，需外接 10 μF decoupling 電容。
• 接口靈活：支持并行、串行（最高 SCLK 20 MHz）、并行字節(jié)三種數(shù)據(jù)讀取模式，適配不同主機控制器，通過 PAR/SER/BYTE SEL 引腳切換。

（四）功耗與工作環(huán)境

• 模擬供電（AVDD）4.75 V-5.25 V，數(shù)字供電（DVDD）2.3 V-AVDD，工作模式功耗約 10.9 mA（AVDD=5 V），待機模式 3.2 mA，關(guān)斷模式僅 0.2 μA。
• 工作溫度范圍 -40°C 至 125°C，符合工業(yè)級標準；采用 64 引腳 LQFP 封裝（10.00 mm×10.00 mm），散熱性能良好。

三、關(guān)鍵功能模塊

（一）采樣與轉(zhuǎn)換控制

• 支持 4 通道同步采樣或 2 組雙通道同步采樣（通過 CONVSTA/CONVSTB 引腳控制），采集時間 1 μs，轉(zhuǎn)換時間 2 μs（無過采樣時），無延遲轉(zhuǎn)換特性適配實時控制場景。
• 過采樣模式：通過 OS [2:0] 引腳配置 2-64 倍過采樣，采樣率隨過采樣倍數(shù)成比例降低（如 64 倍過采樣時，采樣率降至 5.156 kSPS），同時提升 SNR 至 97.1 dB。

（二）保護與可靠性

• 輸入鉗位電路限制過壓電流，避免器件損壞；所有引腳 ESD 防護達 ±2000 V（HBM），模擬輸入引腳達 ±7000 V，抗干擾能力強。
• 支持待機（部分電路斷電）和關(guān)斷（全電路斷電）兩種低功耗模式，通過 STBY 和 RANGE 引腳組合配置，滿足低功耗系統(tǒng)需求。

（三）數(shù)據(jù)讀取與傳輸

• 并行接口：16 位數(shù)據(jù)總線（DB [15:0]），支持 CS 與 RD 引腳綁定或獨立控制，最高傳輸速率適配 330 kSPS 采樣率。
• 串行接口：通過 DOUTA/DOUTB 雙引腳輸出，支持單引腳或雙引腳同時傳輸，雙引腳模式可將數(shù)據(jù)傳輸時間縮短一半，提升 throughput。
• 字節(jié)模式：分高低字節(jié)兩次讀取 16 位數(shù)據(jù)，適配 8 位數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)。

四、典型應(yīng)用與設(shè)計要點

（一）典型應(yīng)用場景

• 電網(wǎng)監(jiān)測與保護繼電器、多相電機控制、工業(yè)自動化系統(tǒng)、多通道數(shù)據(jù)采集設(shè)備（DAQ）。

（二）設(shè)計關(guān)鍵要點

• 電源與去耦 ：AVDD 引腳需外接 1 μF 陶瓷電容就近 decoupling 至 AGND，DVDD 外接 0.1 μF 電容；模擬地與數(shù)字地單點連接，減少干擾。
• 輸入濾波 ：建議在模擬輸入端添加對稱 RC 低通濾波器（電阻 100 Ω-10 kΩ），抑制混疊和 EMI 干擾，同時匹配輸入阻抗以保證直流精度。
• 參考配置 ：使用內(nèi)部參考時，REFIN/REFOUT 引腳需外接 10 μF 電容；外部參考推薦使用 REF5025 等低漂移器件，需添加濾波電路降低參考噪聲。

五、封裝與訂購信息

• 封裝類型 ：64 引腳 LQFP 封裝，引腳鍍層為 NIPDAU，符合無鉛標準，MSL 等級 3（260°C 峰值回流，168 小時暴露）。
• 訂購型號 ：主要型號為 ADS8584SIPM（管裝，160 片 / 管）、ADS8584SIPMR（卷帶，1000 片 / 卷）及其衍生版本，工作溫度范圍 -40°C 至 125°C。

六、應(yīng)用方案示例

• 電網(wǎng)自動化 4 通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：直接連接 PT/CT 互感器，通過同步采樣獲取電壓、電流信號，支持 20 次諧波分析，SNR 達 92.75 dB，THD 為 -107 dB，滿足電網(wǎng)參數(shù)高精度測量需求。