該ADS8339是一款16位、250kSPS模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）。該器件采用2.25V至5.5V外部基準(zhǔn)電壓源工作。該器件包括一個(gè)基于電容的逐次逼近寄存器（SAR）ADC，具有固有的采樣保持電路。

該器件包括一個(gè) 25MHz、SPI 兼容串行接口。該接口旨在支持多個(gè)設(shè)備的菊花鏈或級(jí)聯(lián)。此外，忙線指示器使與數(shù)字主機(jī)的同步變得容易。該器件的單極性單端輸入范圍支持 0 V 至 V 的輸入擺幅 裁判 .

該器件針對(duì)低功耗運(yùn)行進(jìn)行了優(yōu)化，功耗直接隨速度而變化。此功能使該器件對(duì)低速應(yīng)用具有吸引力。該ADS8339采用VSSOP-10封裝。
*附件：ads8339.pdf

特性

• 采樣率：250 kHz
• 16 位分辨率
• 全速零延遲
• 單極性單端輸入范圍：
  • 0 V 至 V裁判
• SPI?兼容串行接口，帶菊花鏈選項(xiàng)
• 使用內(nèi)部時(shí)鐘進(jìn)行轉(zhuǎn)換
• 卓越的性能：
  • 10kHz輸入時(shí)為93.6 dB SNR （典型值）
  • –106 dB THD（典型值）（10 kHz輸入）
  • ±2.0 LSB INL（最大值）
  • ±1.0 LSB DNL（最大值）
• 低功耗：
  • 250 kSPS 時(shí)為 17.5 mW（典型值）
• 功率隨速度線性擴(kuò)展：
  • 25 kSPS 時(shí)為 1.75 mW
• 掉電狀態(tài)下的功耗：
  • 0.25 μW（典型值）
• 封裝：VSSOP-10

參數(shù)

方框圖

ADS8339 是德州儀器推出的 16 位低功耗逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器（SAR ADC），核心優(yōu)勢(shì)為高動(dòng)態(tài)性能、微功耗設(shè)計(jì)及靈活的串行接口，專為電池供電設(shè)備、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、醫(yī)療電子等對(duì)精度與功耗均有嚴(yán)格要求的場(chǎng)景設(shè)計(jì)。

一、核心產(chǎn)品參數(shù)

1. 基礎(chǔ)規(guī)格

• 分辨率與采樣：16 位分辨率，無失碼；最高采樣率 250kSPS，全速率下無延遲
• 封裝與溫度：10 引腳 VSSOP 封裝（3.0mm×3.0mm）；工作溫度 -40°C 至 85°C，結(jié)溫最高 150°C
• 電源與功耗：模擬電源（+VA）4.5V-5.5V，數(shù)字 I/O 電源（+VBD）2.375V-5.5V；250kSPS 時(shí)典型功耗 17.5mW，掉電電流典型 50nA
• 輸入特性：偽差分輸入，輸入范圍 0V 至 Vref；輸入電容 59pF，連續(xù)輸入電流 ±10mA

2. 性能特性

• 靜態(tài)精度：積分非線性（INL）最大 ±2.0 LSB，微分非線性（DNL）最大 ±1.0 LSB；偏移誤差最大 ±1.5mV，增益誤差最大 ±0.03% FSR
• 動(dòng)態(tài)性能：10kHz 輸入時(shí) SNR 典型 93.6dB、THD 典型 -106dB、SFDR 典型 107dB；有效位數(shù)（ENOB）典型 15.3 位
• 采樣特性：采集時(shí)間 700ns，轉(zhuǎn)換時(shí)間 500ns（3 線接口模式）；孔徑延遲 2.5ns，孔徑抖動(dòng) RMS 6ps
• 參考源：支持 2.25V 至 +VA+0.1V 外部參考輸入，參考輸入電流典型 75μA

3. 關(guān)鍵功能參數(shù)

• 接口特性：SPI 兼容串行接口，支持 3 線、4 線及菊花鏈模式；SCLK 最高 25MHz，支持忙信號(hào)指示
• 低功耗優(yōu)化：轉(zhuǎn)換結(jié)束后自動(dòng)掉電，功耗與采樣率線性相關(guān)（25kSPS 時(shí)僅 1.75mW）
• 可靠性：ESD 防護(hù)（HBM ±1kV、CDM ±250V）；電源抑制比（PSRR）80dB，共模抑制比（CMRR）78dB

二、關(guān)鍵功能特性

1. 高動(dòng)態(tài)性能設(shè)計(jì)

• 信號(hào)鏈優(yōu)化：偽差分輸入架構(gòu)，可抑制共模噪聲，輸入范圍適配外部參考電壓，靈活滿足不同系統(tǒng)需求
• 動(dòng)態(tài)指標(biāo)優(yōu)異：-3dB 小信號(hào)帶寬 15MHz，支持高頻小信號(hào)精準(zhǔn)采集；過渡噪聲僅 0.5LSB，保證微弱信號(hào)轉(zhuǎn)換精度
• 線性度保障：全溫度范圍內(nèi)保持優(yōu)良的 INL/DNL 特性，適合高精度數(shù)據(jù)采集場(chǎng)景

2. 微功耗與靈活控制

• 智能功耗管理：轉(zhuǎn)換后自動(dòng)進(jìn)入掉電模式，采集階段同時(shí)讀取數(shù)據(jù)，最大化降低無效功耗
• 多接口模式：支持 3 線（CONVST 兼作 CS）、4 線（獨(dú)立 CS）接口，菊花鏈模式可多器件級(jí)聯(lián)，減少主板布線
• 忙信號(hào)指示：可選忙信號(hào)輸出，簡(jiǎn)化與數(shù)字主機(jī)的同步，避免數(shù)據(jù)讀取錯(cuò)誤

3. 工業(yè)級(jí)適配能力

• 寬電壓兼容：數(shù)字 I/O 電源支持 2.375V-5.5V，可直接與不同電壓域的微控制器、DSP 接口
• 抗干擾設(shè)計(jì)：模擬與數(shù)字地共引腳，電源引腳需就近 decoupling，減少噪聲耦合；參考輸入支持外部濾波，進(jìn)一步提升穩(wěn)定性
• 快速響應(yīng)：短采集時(shí)間與轉(zhuǎn)換時(shí)間組合，適合高頻次、快變化信號(hào)的實(shí)時(shí)采集

三、典型應(yīng)用場(chǎng)景

• 電池供電設(shè)備：便攜式儀器、手持測(cè)量工具
• 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：工業(yè)過程控制、傳感器信號(hào)采集
• 醫(yī)療電子：低功耗醫(yī)療監(jiān)測(cè)設(shè)備
• 通信與光學(xué)：光學(xué)網(wǎng)絡(luò)、射頻信號(hào)監(jiān)測(cè)

四、設(shè)計(jì)與使用建議

1. 接口與配置

• 模式選擇：?jiǎn)纹骷?yōu)先選 3 線接口模式，多器件組網(wǎng)可選 4 線或菊花鏈模式；需根據(jù)器件數(shù)量與布線需求選擇是否啟用忙信號(hào)
• 時(shí)鐘控制：SCLK 建議在轉(zhuǎn)換期間停止，避免時(shí)鐘邊緣耦合影響模擬電路性能；最高 25MHz 時(shí)鐘需保證信號(hào)完整性
• 數(shù)據(jù)讀?。恨D(zhuǎn)換完成后在采集階段讀取數(shù)據(jù)，3 線模式需至少 15 個(gè) SCLK 周期，4 線模式需匹配 CS 信號(hào)時(shí)序

2. 電源與布線

• 電源設(shè)計(jì)：+VA 與 +VBD 需分別并聯(lián) 0.1μF 陶瓷電容 + 10μF 電解電容，就近布局；模擬電源需穩(wěn)定，避免紋波影響轉(zhuǎn)換精度
• 布局規(guī)范：模擬輸入與參考信號(hào)遠(yuǎn)離數(shù)字信號(hào)線，減少交叉干擾；參考輸入引腳（REFIN）需外接濾波電容，且布線盡量短（電感＜2nH）
• 輸入驅(qū)動(dòng)：輸入源阻抗需匹配，建議通過緩沖放大器驅(qū)動(dòng)；如需抗混疊濾波，推薦 RC 濾波器（R≤44Ω，C≥590pF），避免影響線性度

3. 參考源與校準(zhǔn)

• 參考源選擇：優(yōu)先選用低噪聲、低漂移外部參考源（如 REF5045），并搭配低通濾波電路，降低參考噪聲對(duì)動(dòng)態(tài)性能的影響
• 校準(zhǔn)建議：通過外部精準(zhǔn)參考電壓校準(zhǔn)偏移與增益誤差；多通道應(yīng)用中需保證各通道驅(qū)動(dòng)電路一致性，避免通道間誤差
• 功耗優(yōu)化：根據(jù)實(shí)際采樣率調(diào)整系統(tǒng)時(shí)鐘，非滿速率場(chǎng)景可降低采樣率以進(jìn)一步減少功耗