該ADS1220是一款精密的 24 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器 （ADC），提供許多集成功能，可在測(cè)量小傳感器信號(hào)的應(yīng)用中降低系統(tǒng)成本和組件數(shù)量。該器件具有兩個(gè)差分或四個(gè)單端輸入，通過一個(gè)柔性輸入多路復(fù)用器 （MUX）、一個(gè)低噪聲、可編程增益放大器 （PGA）、兩個(gè)可編程激勵(lì)電流源、一個(gè)基準(zhǔn)電壓源、一個(gè)振蕩器、一個(gè)低側(cè)開關(guān)和一個(gè)精密溫度傳感器。

該器件可以以高達(dá)每秒2000個(gè)樣本（SPS）的數(shù)據(jù)速率執(zhí)行轉(zhuǎn)換，并具有單周期建立。在 20 SPS 時(shí)，數(shù)字濾波器可同時(shí)提供 50 Hz 和 60 Hz 抑制，適用于嘈雜的工業(yè)應(yīng)用。內(nèi)部 PGA 提供高達(dá) 128 V/V 的增益。該 PGA 使該ADS1220非常適合測(cè)量小傳感器信號(hào)的應(yīng)用，例如電阻溫度檢測(cè)器 （RTD）、熱電偶、熱敏電阻和電阻橋式傳感器。該器件支持在使用 PGA 時(shí)測(cè)量偽或全差分信號(hào)。或者，該器件可以配置為旁路內(nèi)部PGA，同時(shí)仍提供高輸入阻抗和高達(dá)4 V/V的增益，從而實(shí)現(xiàn)單端測(cè)量。
*附件：ads1220.pdf

在占空比模式下工作且禁用PGA時(shí)，功耗低至120 μA。該ADS1220采用無引腳VQFN-16或TSSOP-16封裝，額定溫度范圍為–40°C至+125°C。

特性

• 低電流消耗：
  占空比模式下低至 120 μA （典型值）
• 寬電源范圍：2.3 V 至 5.5 V
• 可編程增益：1 V/V 至 128 V/V
• 可編程數(shù)據(jù)速率：高達(dá) 2 kSPS
• 高達(dá) 20 位有效分辨率
• 在20 SPS下
  同時(shí)實(shí)現(xiàn)50 Hz和60 Hz抑制，采用單周期建立數(shù)字濾波器
• 兩個(gè)差分或四個(gè)單端輸入
• 雙匹配可編程電流源：
  10 μA 至 1.5 mA
• 內(nèi)部2.048V基準(zhǔn)電壓源：5 ppm/°C（典型值）漂移
• 內(nèi)部 2% 精確振蕩器
• 內(nèi)部溫度傳感器：
  0.5°C（典型值）精度
• SPI兼容接口（模式1）
• 封裝：3.5mm × 3.5mm × 0.9mm VQFN

參數(shù)

方框圖

ADS1220 是一款 24 位高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），具備低功耗、高集成度特性，集成可編程增益放大器（PGA）、參考電壓源、激勵(lì)電流源及溫度傳感器，支持 4 路單端或 2 路差分輸入，專為溫度傳感器、電阻橋等小信號(hào)測(cè)量場(chǎng)景設(shè)計(jì)。

核心參數(shù)與性能

• 分辨率與采樣率 ：24 位無失碼分辨率，有效分辨率最高 20 位；采樣率可編程（正常模式 5 SPS-1 kSPS， turbo 模式 40 SPS-2 kSPS），20 SPS 時(shí)可同時(shí)抑制 50 Hz/60 Hz 工頻噪聲。
• 增益與輸入 ：PGA 增益 1-128 倍可編程，支持 PGA 旁路模式（增益 1-4 倍）；差分輸入量程 ±Vref/Gain，輸入帶寬 900 MHz，共模抑制比（CMRR）≥90 dB。
• 低噪聲與精度 ：輸入失調(diào)電壓 ±4 μV（典型值），增益誤差 ±0.015%（典型值）；20 SPS、增益 128 倍時(shí)輸入?yún)⒖荚肼暤椭?0.09 μVrms，積分非線性（INL）±15 ppm。
• 功耗與工作條件 ：電源電壓 2.3 V-5.5 V， duty-cycle 模式下功耗低至 120 μA（典型值），掉電模式功耗僅 3 μA；工作溫度 - 40°C 至 + 125°C。

封裝與引腳

• 提供兩種封裝：3.5 mm×3.5 mm 16 引腳 VQFN 和 5.0 mm×4.4 mm 16 引腳 TSSOP，VQFN 封裝含裸露熱焊盤（需連接 AVSS 優(yōu)化散熱）。
• 關(guān)鍵引腳包括模擬輸入（AIN0-AIN3，可復(fù)用為參考輸入）、電源引腳（AVDD/AVSS、DVDD/DGND）、SPI 接口引腳（SCLK/DIN/DOUT/DRDY/CS）及外部時(shí)鐘輸入（CLK）。

核心功能與特性

• 高集成度設(shè)計(jì) ：內(nèi)置 2.048 V 低漂移參考源（溫漂 5 ppm/°C 典型值），雙路可編程激勵(lì)電流源（10 μA-1.5 mA），可直接驅(qū)動(dòng) RTD、熱電偶等傳感器。
• 靈活工作模式 ：支持連續(xù)轉(zhuǎn)換、單次轉(zhuǎn)換模式，以及正常 / 低功耗 duty-cycle/turbo 三種運(yùn)行模式，平衡功耗與采樣速度。
• 輔助功能 ：集成精度溫度傳感器（±0.5°C 典型精度），支持冷端補(bǔ)償；內(nèi)置傳感器故障檢測(cè)（燒斷電流源）、系統(tǒng)電源 / 參考電壓監(jiān)測(cè)功能。
• 接口與控制 ：SPI Mode 1 兼容接口，支持寄存器配置與命令控制，數(shù)據(jù)就緒（DRDY）引腳同步轉(zhuǎn)換結(jié)果，支持多器件級(jí)聯(lián)。

典型應(yīng)用場(chǎng)景

• 溫度測(cè)量（熱電偶、熱電阻 RTD、熱敏電阻）、電阻橋傳感器（壓力傳感器、應(yīng)變片、電子秤）、便攜式儀器、工業(yè)自動(dòng)化與過程控制。

設(shè)計(jì)要點(diǎn)

• 電源與去耦 ：模擬電源（AVDD/AVSS）與數(shù)字電源（DVDD/DGND）需獨(dú)立供電，電源引腳就近配置 0.1 μF 去耦電容，降低噪聲耦合。
• 輸入與參考設(shè)計(jì) ：模擬輸入建議添加 RC 濾波電路抑制混疊噪聲；參考源可選擇內(nèi)置 2.048 V 或外部參考，ratiometric 測(cè)量需確保參考源與傳感器激勵(lì)同源。
• 布局規(guī)范 ：模擬地與數(shù)字地就近單點(diǎn)連接，敏感模擬信號(hào)走線遠(yuǎn)離數(shù)字電路；VQFN 封裝熱焊盤需充分覆銅并接地，提升散熱效率。
• 配置要點(diǎn) ：通過 SPI 寄存器配置輸入通道、增益、采樣率及工作模式；測(cè)量前建議進(jìn)行偏移校準(zhǔn)，通過短接輸入引腳獲取偏移值并補(bǔ)償。

產(chǎn)品型號(hào)與供貨

• 在售型號(hào)包括 VQFN 封裝（ADS1220IRVAR 系列，3000 片 / 卷）和 TSSOP 封裝（ADS1220IPWR 系列，2500 片 / 卷），符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)，MSL 等級(jí) 1-2 級(jí)（260°C 回流焊兼容）。