ADS124S06和ADS124S08是精密的 24 位 Δ-Σ 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 （ADC），具有低功耗和許多集成功能，可降低測(cè)量小信號(hào)傳感器應(yīng)用中的系統(tǒng)成本和元件數(shù)量。

這些ADC具有可配置的數(shù)字濾波器，可提供低延遲轉(zhuǎn)換結(jié)果和50Hz或
60Hz抑制，適用于嘈雜的工業(yè)環(huán)境。低噪聲、可編程增益放大器（PGA）提供1至128的增益范圍，可放大電阻橋或熱電偶應(yīng)用的低電平信號(hào)。此外，這些器件還集成了低漂移的2.5V基準(zhǔn)電壓源，可減少印刷電路板（PCB）面積。最后，兩個(gè)可編程激勵(lì)電流源（IDAC）可實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確的RTD偏置。
*附件：ads124s06.pdf

輸入多路復(fù)用器支持12個(gè)輸入用于ADS124S08,6個(gè)輸入用于ADS124S06，可以任意組合連接到ADC，以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)靈活性。此外，這些器件還包括傳感器燒壞檢測(cè)、熱電偶電壓偏置、系統(tǒng)監(jiān)控和四個(gè)通用I/O等功能。

這些器件采用無引腳VQFN-32或TQFP-32封裝。

特性

• 低功耗：低至 280 μA
• 低噪聲 PGA：19 nV有效值增益 = 128
• 可編程增益：1 至 128
• 可編程數(shù)據(jù)速率：2.5 SPS至4 kSPS
• 在≤ 20 SPS 下同時(shí)
  實(shí)現(xiàn) 50 Hz 和 60 Hz 抑制，采用低延遲數(shù)字濾波器
• 具有 12 （ADS124S08） 或 6 （ADS124S06） 個(gè)獨(dú)立可選輸入的模擬多路復(fù)用器
• 用于傳感器激勵(lì)的雙匹配可編程電流源：10 μA 至 2000 μA
• 內(nèi)部基準(zhǔn)電壓源：2.5 V，10 ppm/°C（最大值）漂移
• 內(nèi)部振蕩器：4.096 MHz，1.5% 精度
• 內(nèi)部溫度傳感器
• 擴(kuò)展故障檢測(cè)電路
• 自偏置和系統(tǒng)校準(zhǔn)
• 四個(gè)通用 I/O
• SPI 兼容接口，可選 CRC
• 模擬電源：?jiǎn)螛O性（2.7 V 至 5.25 V）或雙極性（±2.5 V）
• 數(shù)字電源：2.7 V 至 3.6 V
• 工作溫度：–50°C 至 +125°C

參數(shù)

方框圖

ADS124S0x 是德州儀器推出的低功耗、低噪聲高精度 24 位 ΔΣ ADC 系列，包含 ADS124S06（6 通道）和 ADS124S08（12 通道）兩個(gè)型號(hào)，集成可編程增益放大器（PGA）、電壓基準(zhǔn)、雙激勵(lì)電流源等豐富功能，采用 SPI 兼容接口，專為傳感器信號(hào)測(cè)量、工業(yè)控制等高精度場(chǎng)景設(shè)計(jì)。

一、核心特性與關(guān)鍵參數(shù)

1. 基礎(chǔ)性能

• 分辨率與采樣速率：24 位無丟失碼分辨率，采樣速率可編程（2.5 SPS-4000 SPS），支持 sinc3 濾波器和低延遲濾波器，可靈活平衡響應(yīng)速度與抗干擾能力。
• 精度表現(xiàn)：積分非線性（INL）最大 15 ppmFSR，失調(diào)誤差典型值 2 μV（25°C），失調(diào)溫漂最小 2 nV/°C；增益誤差典型值 40 ppm（25°C），增益溫漂最小 0.5 ppm/°C，長(zhǎng)期穩(wěn)定性優(yōu)異。
• 輸入配置：ADS124S06 提供 6 路模擬輸入，ADS124S08 提供 12 路模擬輸入，支持單端、差分輸入組合；輸入電壓范圍 ±V_REF/Gain（V_REF 為基準(zhǔn)電壓，Gain 為 PGA 增益 1-128）。

2. 核心功能

• 增益與基準(zhǔn)：集成可編程增益放大器（PGA），增益可設(shè)為 1/2/4/8/16/32/64/128，增益 128 時(shí)輸入噪聲低至 19 nV_RMS；內(nèi)置 2.5 V 低漂移基準(zhǔn)（最大溫漂 10 ppm/°C），支持雙路外部基準(zhǔn)輸入，基準(zhǔn)緩沖器可獨(dú)立使能。
• 激勵(lì)與偏置：雙路匹配可編程電流源（IDAC），輸出電流 10 μA-2000 μA，支持傳感器 excitation；內(nèi)置 VBIAS 偏置電壓生成器，可設(shè)置為 (AVDD+AVSS)/2 或 (AVDD+AVSS)/12，適配熱電偶等無偏置傳感器。
• 濾波與抗干擾：sinc3 濾波器在 ≤20 SPS 時(shí)可同時(shí)抑制 50 Hz/60 Hz 工頻噪聲，低延遲濾波器適合多通道快速掃描；支持全局?jǐn)夭Ｊ剑℅_CHOP），大幅降低失調(diào)電壓及溫漂。
• 接口與防護(hù)：SPI 兼容接口（支持模式 1），可選 CRC 校驗(yàn)提升數(shù)據(jù)完整性；ESD 防護(hù)達(dá) ±2500 V（人體模型），共模抑制比（CMRR）最高 130 dB，抗干擾能力強(qiáng)。

3. 功耗與可靠性

• 功耗特性：連續(xù)轉(zhuǎn)換模式電流典型值 280 μA（3.3 V），掉電模式電流典型值 0.1 μA，支持待機(jī)模式進(jìn)一步降低功耗。
• 工作條件：模擬供電 2.7 V-5.25 V（單極性）或 ±1.5 V-±2.625 V（雙極性），數(shù)字供電 2.7 V-3.6 V（DVDD）、DVDD-5.25 V（IOVDD）；工作溫度 -50°C 至 +125°C，適應(yīng)惡劣工業(yè)環(huán)境。
• 系統(tǒng)監(jiān)控：集成內(nèi)部溫度傳感器（溫度系數(shù) 403 μV/°C）、電源監(jiān)控、傳感器燒斷檢測(cè)功能，支持自我校準(zhǔn)與系統(tǒng)校準(zhǔn)。

二、產(chǎn)品型號(hào)差異

三、應(yīng)用場(chǎng)景

適用于溫度（RTD、熱電偶）、壓力、應(yīng)變、流量等傳感器信號(hào)采集，PLC/DCS 模擬輸入模塊、溫度控制器、氣候箱、工業(yè)烤箱等工業(yè)控制場(chǎng)景，也可用于醫(yī)療設(shè)備、精密儀器等對(duì)精度和穩(wěn)定性要求極高的領(lǐng)域。

四、設(shè)計(jì)與使用建議

1. 電源與基準(zhǔn)

• 電源設(shè)計(jì)：模擬電源（AVDD/AVSS）需穩(wěn)定，AVDD 引腳就近放置 330 nF 去耦電容，DVDD/IOVDD 各放置 0.1 μF 去耦電容，避免模擬與數(shù)字電源噪聲耦合。
• 基準(zhǔn)使用：內(nèi)置基準(zhǔn)需在 REFOUT 與 REFCOM 間并聯(lián) 1 μF-47 μF 電容穩(wěn)定噪聲；使用外部基準(zhǔn)時(shí)，建議選擇低噪聲型號(hào)（如 REF50xx），并添加 RC 濾波電路。
• 上電時(shí)序：電源穩(wěn)定后需等待 2.2 ms 完成上電復(fù)位，確保內(nèi)部振蕩器與基準(zhǔn)穩(wěn)定。

2. 輸入與濾波

• 輸入保護(hù)：模擬輸入電壓不得超過 AVSS-0.3 V/AVDD+0.3 V，超出時(shí)需串聯(lián)限流電阻（100 Ω-10 kΩ）和肖特基二極管，限制輸入電流不超過 ±10 mA。
• 濾波設(shè)計(jì)：模擬輸入端建議添加一階 RC 低通濾波器（截止頻率建議為采樣速率的 1-10 倍），抑制混疊噪聲；差分輸入需匹配走線長(zhǎng)度，減少共模噪聲轉(zhuǎn)化。
• 未用引腳：未使用的模擬輸入建議懸空或接 mid-supply，GPIO 未使用時(shí)需根據(jù)配置狀態(tài)接 AVDD/AVSS 或通過下拉電阻接地。

3. 接口與配置

• SPI 通信：支持 SPI 模式 1（CPOL=0，CPHA=1），SCLK 最高頻率 3.4 MHz；CS 引腳可固定拉低簡(jiǎn)化接口，DOUT/DRDY 引腳兼具數(shù)據(jù)輸出與轉(zhuǎn)換就緒指示功能。
• 工作模式：支持連續(xù)轉(zhuǎn)換和單次轉(zhuǎn)換模式，可通過 START/SYNC 引腳或命令控制；可編程轉(zhuǎn)換延遲（1?t_MOD-4096?t_MOD），適配外部電路 settling 需求。
• 校準(zhǔn)配置：支持自我失調(diào)校準(zhǔn)、系統(tǒng)失調(diào)校準(zhǔn)和系統(tǒng)增益校準(zhǔn)，可通過寄存器設(shè)置校準(zhǔn)樣本數(shù)（1/4/8/16 個(gè)樣本），提升測(cè)量精度。

五、封裝與訂購信息

• 封裝規(guī)格：提供 32 引腳 TQFP（PBS 封裝，5.0 mm×5.0 mm）和 32 引腳 VQFN（RHB 封裝，5.0 mm×5.0 mm），適配不同空間需求。
• 訂購型號(hào)：批量供應(yīng)型號(hào)如 ADS124S06IPBS（TQFP 封裝，250 個(gè) / 托盤）、ADS124S08IRHBR（VQFN 封裝，3000 個(gè) / 卷），符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)，MSL 等級(jí) 3，峰值回流溫度 260°C。

六、關(guān)鍵設(shè)計(jì)要點(diǎn)

• 噪聲優(yōu)化：降低采樣速率或啟用全局?jǐn)夭Ｊ娇商嵘肼曅阅埽? SPS 采樣率下有效分辨率可達(dá) 20 位以上；基準(zhǔn)引腳需遠(yuǎn)離數(shù)字信號(hào)線，減少電磁干擾。
• 精度校準(zhǔn)：建議在系統(tǒng)上電后執(zhí)行兩點(diǎn)校準(zhǔn)（失調(diào)校準(zhǔn) + 增益校準(zhǔn)），抵消器件固有誤差與外部電路影響；環(huán)境溫度變化較大時(shí)，需定期重新校準(zhǔn)。
• 布局規(guī)范：PCB 需分區(qū)設(shè)計(jì)，模擬區(qū)與數(shù)字區(qū)分離，模擬地與數(shù)字地單點(diǎn)連接；模擬信號(hào)走線短而直，遠(yuǎn)離時(shí)鐘、SPI 等數(shù)字信號(hào)線，電源去耦電容就近布局。