該ADS8028是一款 12 位模數(shù)轉換器 （ADC），能夠以高達 1 MSPS 的采樣速度運行。該器件基于逐次逼近寄存器 （SAR） 內核，并提供固有的采樣保持 （SH） 前端。

除了具有八個模擬輸入通道外，該ADS8028還提供一個分辨率為 0.25°C 的內部溫度傳感器和一個內部基準電壓源。九通道內部多路復用器可以選擇多個通道（包括內部溫度傳感器），這些通道以順序方式無限掃描。一個簡單的SPI兼容串行接口，使器件和主機控制器之間能夠輕松進行通信和控制。數(shù)字電源的工作電壓范圍為 1.65 V 至 5.25 V，可與各種處理器和控制器直接連接。
*附件：ads8028.pdf

在 1 MSPS 的全速下，ADS8028僅耗散 17 mW。該器件提供靈活的掉電模式，以便在不執(zhí)行轉換時節(jié)省功耗。ADS8028性能是在 –40°C 至 +125°C 的擴展工業(yè)溫度范圍內指定的。

該ADS8028非常適合要求苛刻的測量應用，例如傳感器輸出監(jiān)控、電源監(jiān)控和印刷電路板（PCB）熱點分析，并采用小尺寸QFN-20封裝。

特性

• 杰出表現(xiàn)：
  • 吞吐量：高達 1 MSPS
  • 無遺漏代碼：12 位
  • INL：±0.5 LSB
  • 信噪比：72 dB
• 高度集成：
  • 八個模擬輸入
  • 高分辨率內部溫度傳感器
  • 帶通道定序器的九通道多路復用器
  • 低漂移內部基準電壓源
• 供應范圍廣：
  • 模擬電源 （AVDD）：2.7 V 至 5.25 V
  • 數(shù)字電源 （DVDD）：1.65 V 至 5.25 V
• 低功耗：
  • 1 MSPS 時為 17 mW
  • 靈活的掉電模式
• SPI?兼容串行接口：20 MHz
• 小尺寸：4 mm × 4 mm，薄型 QFN-20

參數(shù)

方框圖

ADS8028 是德州儀器（TI）推出的高集成度、低功耗模數(shù)轉換器（ADC），核心優(yōu)勢為 12 位高精度、8 通道模擬輸入、內置參考源與溫度傳感器，專為可編程邏輯控制（PLC）、工業(yè)過程控制、電信設備、電源監(jiān)控、PCB 熱點分析等場景設計。器件采用逐次逼近寄存器（SAR）架構，支持 SPI 兼容串行接口，文檔版本為 SBAS549B，發(fā)布于 2011 年 5 月，2012 年 3 月修訂，采用 4mm×4mm 20 引腳薄型 QFN 封裝，工作溫度范圍 - 40°C 至 125°C。

一、核心參數(shù)與性能特性

1. 基礎規(guī)格

• ADC 性能 ：12 位分辨率，無丟失碼；INL±0.5 LSB（典型）、±1 LSB（最大），DNL±0.5 LSB（典型）、±0.99 LSB（最大）；偏移誤差 ±2 LSB（典型），增益誤差 ±1 LSB（典型）；偏移溫度漂移 4 ppm/°C，增益溫度漂移 0.5 ppm/°C，溫漂特性優(yōu)異。
• 動態(tài)性能 ：50 kHz 輸入時 SNR 72 dB、SINAD 71 dB、THD -82 dB、SFDR 84 dB；二階互調失真 - 84 dB，三階互調失真 - 93 dB；通道間隔離度 - 100 dB，抗干擾能力強；全功率帶寬 10 MHz（0.1 dB 衰減），支持高頻信號采集。
• 接口與通道特性 ：8 路單端模擬輸入（AIN0-AIN7），輸入范圍 0 V 至 V_REF；內置 9 通道多路選擇器（含溫度傳感器通道）；SPI 兼容串行接口，時鐘頻率最高 20 MHz；支持 16 位數(shù)據(jù)讀寫，轉換結果為二進制格式（模擬通道）與二進制補碼格式（溫度通道）。

2. 供電與功耗

• 供電范圍 ：模擬電源（AVDD）2.7 V-5.25 V，數(shù)字電源（DVDD）1.65 V-5.25 V，支持寬電壓接口，可直接對接不同電平處理器。
• 功耗表現(xiàn) ：1 MSPS 速率下典型功耗 17 mW（3 V 供電）、36.8 mW（5.25 V 供電）；待機模式功耗 5.4 mW（典型），掉電模式僅 3.6 μW（典型），適配電池供電與低功耗場景。

3. 集成功能特性

• 內置參考源 ：2.5 V 低漂移內部參考電壓，精度 ±0.3%（25°C），溫度系數(shù) 35 ppm/°C（最大），輸出阻抗 1 Ω，支持外部參考源輸入（1 V-AVDD）。
• 溫度傳感器 ：集成 0.25°C 分辨率溫度傳感器，測量范圍 - 40°C 至 125°C，精度 ±1°C（典型）、±3°C（最大）；支持普通模式與平均濾波模式，可通過 TM_BUSY 引腳指示轉換狀態(tài)。

4. 封裝與環(huán)境適應性

• 封裝類型 ：20 引腳薄型 QFN 封裝（4mm×4mm×0.8mm），暴露熱焊盤需接地以優(yōu)化散熱；結到環(huán)境熱阻 32.8 °C/W，結到板熱阻 9.3 °C/W，散熱性能優(yōu)異。
• 可靠性 ：ESD 防護（HBM ±2000 V、CDM ±500 V）；存儲溫度范圍 - 65°C 至 150°C，最大結溫 150°C，滿足工業(yè)級惡劣環(huán)境要求。

二、工作模式與功能原理

1. 核心架構

采用 “8 通道多路選擇器→采樣保持電路→SAR 核心→內部參考源→SPI 接口邏輯” 架構，集成溫度傳感器與通道序列器；通過控制寄存器配置通道選擇、參考源、低功耗模式等參數(shù)，轉換結果經(jīng) 16 位 SPI 接口輸出，支持單次 / 連續(xù)轉換。

2. 主要工作模式

3. 關鍵功能細節(jié)

• 通道掃描 ：支持 8 路模擬通道與 1 路溫度通道的任意組合選擇，連續(xù)模式下按通道序號升序循環(huán)掃描，無需重復寫入配置。
• 溫度測量 ：溫度傳感器輸出二進制補碼，0.25°C/LSB，支持滾動平均濾波（新結果 = 7/8 舊結果 + 1/8 當前結果），提升測量穩(wěn)定性。
• 參考源配置 ：默認使用內部 2.5 V 參考源，也可通過 REF 引腳接入外部參考（1 V-AVDD），靈活適配不同輸入電壓范圍。

三、應用場景與設計建議

1. 典型應用領域

• 工業(yè)自動化（PLC/IPC）、電源模塊監(jiān)控、電信設備信號采集、PCB 熱點溫度監(jiān)測、電池供電便攜式儀器、多通道傳感器數(shù)據(jù)采集。

2. 設計關鍵要點

• 電源設計 ：AVDD 與 DVDD 需分別供電，就近并聯(lián) 0.1 μF 陶瓷電容與 10 μF 鉭電容濾波；模擬地（AGND）與數(shù)字地（DGND）單點連接，避免串擾；確保 DVDD≤AVDD+0.3 V，符合電源電壓關系要求。
• 輸入與參考設計 ：模擬輸入源阻抗建議≤100 Ω，高頻信號需通過 RC 濾波（10-20 倍于內部采樣電容）穩(wěn)定輸入；內部參考源需外接 10 μF 電容 decoupling，確保參考穩(wěn)定性；外部參考源需低噪聲、低漂移，避免影響轉換精度。
• 接口設計 ：SPI 時鐘頻率最高 20 MHz，CS 引腳下降沿啟動采樣，16 個 SCLK 周期完成轉換與數(shù)據(jù)傳輸；DOUT 為三態(tài)輸出，轉換期間有效，空閑時高阻；溫度通道轉換時 TM_BUSY 引腳高電平，可作為同步信號。
• 布局與散熱 ：暴露熱焊盤必須接地，優(yōu)化散熱；模擬輸入線遠離數(shù)字信號線，采用短路徑布線；溫度測量時，熱焊盤應貼近被測熱點，減小熱阻。