ADS79xx-Q1 器件系列由多通道 8 位、10 位和 12 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器 （ADC） 組成。這些器件包括一個(gè)基于電容的逐次逼近寄存器（SAR）ADC，具有固有的采樣和保持功能。ADS79xx-Q1器件具有多種功能和出色的性能，適用于需要監(jiān)控多個(gè)通道的各種應(yīng)用。

ADS79xx-Q1器件在2.7 V至5.25 V的寬模擬電源范圍內(nèi)工作。這些器件具有極低的功耗，適用于電池供電和隔離電源應(yīng)用。
*附件：ads7953-q1.pdf

4通道和8通道器件采用30引腳TSSOP封裝。12通道和16通道器件采用38引腳TSSOP封裝。

特性

• 符合汽車應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)
• AEC-Q100 測(cè)試結(jié)果如下：
  • 器件溫度等級(jí) 1：–40°C 至 125°C
    環(huán)境工作溫度范圍
  • 設(shè)備 HBM ESD 分類等級(jí) H2
  • 設(shè)備 CDM ESD 分類級(jí)別 C4B
• 產(chǎn)品系列：
  • 8位、10位和12位分辨率
  • 4、8、12 通道器件共享 16 通道封裝
• 1MHz采樣率串行器件
• 模擬電源范圍：2.7 V 至 5.25 V
• I/O 電源范圍：1.7 V 至 5.25 V
• 兩個(gè) SW 可選單極性輸入范圍：
  • （0 V 至 2.5 V）或（0 V 至 5 V）
• 通道選擇的自動(dòng)和手動(dòng)模式
• 每個(gè)通道有兩個(gè)可編程報(bào)警級(jí)別
• 四個(gè)可單獨(dú)配置的GPIO
• 典型功耗：14.5 mW （V （+VA） = 5 伏，伏 （+VBD） = 3 V），1 MSPS
• 掉電電流 （1 μA）
• 30引腳和38引腳TSSOP封裝

參數(shù)

方框圖

ADS7953-Q1 是德州儀器 ADS79xx-Q1 系列中的汽車級(jí)多通道 ADC，核心優(yōu)勢(shì)為高采樣率、寬電壓適配及靈活配置，支持 16 路單端輸入，專為汽車系統(tǒng)、電源監(jiān)測(cè)等場(chǎng)景的多通道數(shù)據(jù)采集設(shè)計(jì)。

一、核心產(chǎn)品參數(shù)

1. 基礎(chǔ)規(guī)格

• 分辨率與通道：12 位分辨率（無丟失碼），16 路單端輸入通道，支持通道多路復(fù)用切換
• 采樣與轉(zhuǎn)換性能：最高 1 MSPS 采樣率，轉(zhuǎn)換時(shí)間 800 ns（20 MHz SCLK），采集時(shí)間 325 ns
• 封裝與溫度：38 引腳 TSSOP（9.70mm×4.40mm）封裝；AEC-Q100 1 級(jí)認(rèn)證，工作溫度 -40°C 至 125°C
• 電源與功耗：模擬電源 2.7-5.25 V，數(shù)字 I/O 電源 1.7-5.25 V；5 V 模擬供電、1 MSPS 速率下典型功耗 14.5 mW，掉電模式電流僅 1 μA

2. 輸入與性能特性

• 輸入范圍：雙檔可選單極性輸入（0-2.5 V 或 0-5 V），取決于外部參考電壓（2-3 V，典型 2.5 V）
• 靜態(tài)性能：INL 最大 ±0.5 LSB，DNL 最大 ±0.5 LSB；總未調(diào)整誤差（TUE）最大 ±2 LSB
• 動(dòng)態(tài)性能：100 kHz 輸入時(shí)，SNR 典型 60 dB，THD 典型 -80 dB，無雜散動(dòng)態(tài)范圍（SFDR）典型 84 dB；通道間串?dāng)_ -85~-95 dB
• 輸入特性：輸入電容 15 pF，輸入泄漏電流最大 61 nA（125°C），高輸入阻抗適配多種信號(hào)源

3. 關(guān)鍵功能參數(shù)

• 通道配置：支持手動(dòng)、自動(dòng) 1、自動(dòng) 2 三種通道測(cè)序模式，可自定義掃描通道或序列深度
• 報(bào)警功能：每通道支持 2 個(gè)可編程報(bào)警閾值（高 / 低），通過 GPIO 輸出報(bào)警信號(hào)
• 接口與控制：SPI 兼容串行接口（SCLK 最高 20 MHz），4 個(gè)獨(dú)立配置 GPIO 引腳（可設(shè)為輸入 / 輸出或報(bào)警功能）

二、關(guān)鍵功能特性

1. 靈活配置與多模式操作

• 通道測(cè)序：手動(dòng)模式支持單通道指定，自動(dòng) 1 模式可預(yù)編程掃描通道，自動(dòng) 2 模式支持自定義掃描終點(diǎn)通道
• 輸入范圍切換：通過寄存器配置 0-2.5 V 或 0-5 V 輸入范圍，適配不同幅度信號(hào)采集
• GPIO 多功能：4 個(gè) GPIO 可獨(dú)立配置為普通 I/O、電源掉電控制、范圍選擇或報(bào)警輸出，適配系統(tǒng)控制需求

2. 汽車級(jí)可靠性設(shè)計(jì)

• 防護(hù)性能：HBM ESD 等級(jí) H2（±2000 V），CDM ESD 等級(jí) C4B（±750 V），滿足汽車電子電磁兼容要求
• 寬溫穩(wěn)定：全溫范圍（-40°C 至 125°C）內(nèi)性能波動(dòng)小，適合惡劣工業(yè)與汽車環(huán)境
• 低功耗優(yōu)化：支持軟件或 GPIO 觸發(fā)掉電模式，掉電電流僅 1 μA，適配電池供電系統(tǒng)

3. 高集成與易用性

• 外部參考：支持 2-3 V 外部參考源（推薦 REF5025），REFP 引腳需配置 10 μF 去耦電容
• 數(shù)據(jù)格式：二進(jìn)制補(bǔ)碼輸出，MSB 優(yōu)先，16 位數(shù)據(jù)幀包含 4 位通道地址與 12 位轉(zhuǎn)換結(jié)果
• 報(bào)警機(jī)制：可通過寄存器設(shè)置每通道高 / 低閾值，超閾值時(shí)通過 GPIO 輸出主動(dòng)報(bào)警信號(hào)

三、典型應(yīng)用場(chǎng)景

• 汽車系統(tǒng)：汽車電源監(jiān)測(cè)、多通道傳感器信號(hào)采集
• 工業(yè)與電源：電池供電系統(tǒng)、高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、多通道電壓 / 電流監(jiān)測(cè)
• 通用電子：需要高采樣率、多通道數(shù)據(jù)采集的各類嵌入式系統(tǒng)

四、設(shè)計(jì)與使用建議

1. 輸入與參考設(shè)計(jì)

• 輸入調(diào)理：通道切換時(shí)需預(yù)留信號(hào)穩(wěn)定時(shí)間，建議每通道輸入端并聯(lián) 150 pF 電容減少擾動(dòng)；源阻抗建議 ≤250 Ω（確保 12 位精度）
• 參考配置：外部參考源需低噪聲、穩(wěn)定，REFP 與 REFM 引腳就近配置去耦電容，避免參考電壓波動(dòng)影響精度
• 報(bào)警配置：根據(jù)應(yīng)用需求通過寄存器設(shè)置通道閾值，合理分配 GPIO 報(bào)警功能，確保異常信號(hào)及時(shí)響應(yīng)

2. 電源與布線

• 電源配置：模擬電源與數(shù)字電源獨(dú)立供電，各電源引腳就近并聯(lián) 1 μF 陶瓷去耦電容，模擬地與數(shù)字地單點(diǎn)連接
• PCB 布局：模擬輸入通道與數(shù)字信號(hào)線分開布線，減少串?dāng)_；REF 引腳線路遠(yuǎn)離噪聲源，確保參考電壓穩(wěn)定
• 阻抗匹配：SCLK 線路若存在振鈴，可串聯(lián)小電阻減緩邊沿，避免影響通信穩(wěn)定性

3. 通道與模式選擇

• 測(cè)序模式：多通道循環(huán)采集優(yōu)先選擇自動(dòng)模式，減少軟件干預(yù)；重點(diǎn)通道監(jiān)測(cè)可使用手動(dòng)模式精準(zhǔn)控制
• 功耗優(yōu)化：非采集時(shí)段啟用掉電模式，通過 GPIO 或軟件觸發(fā)，降低系統(tǒng)整體功耗
• 信號(hào)適配：根據(jù)信號(hào)幅度選擇輸入范圍，小信號(hào)優(yōu)先使用 0-2.5 V 范圍，提升測(cè)量分辨率。