ADC122S051/ADC122S051Q是一款低功耗、雙通道CMOS 12位模數(shù) 具有高速串行接口的轉(zhuǎn)換器。與指定的傳統(tǒng)做法不同 僅在單個(gè)采樣率下的性能，ADC122S051/ADC122S051Q完全指定在 采樣率范圍為 200 ksps 至 500 ksps。該轉(zhuǎn)換器基于逐次近似 具有內(nèi)部跟蹤保持電路的寄存器架構(gòu)。它可以配置為接受一個(gè) 或輸入 IN1 和 IN2 處的兩個(gè)輸入信號(hào)。
*附件：adc122s051q-q1.pdf

輸出串行數(shù)據(jù)是直接二進(jìn)制的，并且與多種標(biāo)準(zhǔn)兼容，例如 作為 SPI?、QSPI?、MICROWIRE 和許多常見的 DSP 串行接口。

ADC122S051/ADC122S051Q采用+2.7V至+2.7V的單電源供電 +5.25伏。使用+3V或+5V電源的正常功耗分別為3.0 mW和10 mW。這 掉電功能可將功耗降低至僅0.14 μW（使用+3V電源）或0.32 μW 使用 +5V 電源。

ADC122S051/ADC122S051Q采用8引腳VSSOP封裝。作 指定工業(yè)溫度范圍為?40°C至+85°C。

特性

• 在一系列采樣率上指定。
• 兩個(gè)輸入通道
• 可變電源管理
• 單電源，范圍為 2.7V - 5.25V
• 根據(jù) AEC-Q100 進(jìn)行測試，并符合汽車應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)
• 符合 AEC-Q100-011 C2 CDM 分類

主要技術(shù)參數(shù)

• DNL：+0.7 / ?0.4 LSB（典型值）
• INL：± 0.50 LSB（典型值）
• 信噪比：72.5 dB（典型值）
• 功耗：
  • 3V電源：3.0 mW（典型值）
  • 5V 電源：10 mW（典型值）

參數(shù)

方框圖

ADC122S051/ADC122S051Q 是德州儀器（TI）推出的低功耗雙通道 12 位逐次逼近型 ADC，核心優(yōu)勢為寬采樣率范圍、低功耗、小封裝與多接口兼容，文檔版本為 SNAS257E，發(fā)布于 2004 年 11 月，2013 年 3 月修訂，通過 AEC-Q100 認(rèn)證（滿足 C2 CDM 分級(jí)），適配汽車電子、便攜式設(shè)備與遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，采用 8 引腳 VSSOP 封裝，工作溫度范圍 - 40°C 至 85°C。

一、核心參數(shù)與性能特性

1. 基礎(chǔ)規(guī)格

• ADC 性能 ：12 位分辨率，無丟失碼；INL±0.5 LSB（典型）、±1.1 LSB（最大），DNL+0.7/-0.4 LSB（典型）、+1.3/-1.0 LSB（最大）；采樣率 200 ksps-500 ksps，支持雙通道模擬輸入（IN1/IN2），輸入范圍 0V 至 VA。
• 動(dòng)態(tài)性能 ：40.2 kHz 輸入時(shí)，SNR 72.5 dB（典型）、70.6 dB（最?。琓HD -84 dB（典型）、-75 dB（最大）；SFDR 86 dB（典型）、76 dB（最?。?，有效位數(shù)（ENOB）11.7 位（典型），通道間串?dāng)_ - 86 dB，動(dòng)態(tài)性能穩(wěn)定。
• 接口與控制 ：支持 SPI/QPI/MICROWIRE 等串行接口，SCLK 頻率 3.2 MHz-8 MHz；數(shù)據(jù)輸出為自然二進(jìn)制格式，MSB 優(yōu)先；通過 DIN 引腳配置控制寄存器，實(shí)現(xiàn)通道選擇，無需額外配置引腳。

2. 供電與功耗

• 供電范圍 ：單電源供電 2.7 V-5.25 V，適配電池供電場景；電源引腳需就近并聯(lián) 1 μF 鉭電容與 0.1 μF 陶瓷電容濾波，保證供電穩(wěn)定性。
• 功耗表現(xiàn) ：3 V 供電時(shí)，正常模式功耗 3.0 mW（典型），掉電模式僅 0.14 μW；5 V 供電時(shí)，正常模式 10 mW（典型），掉電模式 0.32 μW；支持自動(dòng)掉電（CS 高電平時(shí)），功耗隨采樣率線性變化，適配低功耗場景。

3. 集成功能特性

• 通道與輸入配置 ：雙模擬輸入通道，支持通道獨(dú)立選擇；輸入泄漏電流 ±0.02 μA（典型），跟蹤模式輸入電容 33 pF、保持模式 3 pF，適配低阻抗信號(hào)源。
• 靈活工作模式 ：支持連續(xù)轉(zhuǎn)換與單次轉(zhuǎn)換，CS 低電平啟動(dòng)轉(zhuǎn)換，持續(xù)低電平可連續(xù)轉(zhuǎn)換；轉(zhuǎn)換周期 16 個(gè) SCLK 周期（3 個(gè)周期跟蹤 + 13 個(gè)周期轉(zhuǎn)換）， throughput 與 SCLK 線性相關(guān)（最大 8 MHz SCLK 對(duì)應(yīng) 500 ksps 采樣率）。
• 輔助功能 ：內(nèi)置 ESD 保護(hù)電路（HBM 2500 V、CDM 500 V）；電源電壓作為參考源，簡化外圍設(shè)計(jì)；通道間偏移誤差匹配 ±0.1 LSB（典型），一致性優(yōu)異。

4. 封裝與環(huán)境適應(yīng)性

• 封裝類型 ：8 引腳 VSSOP 封裝，尺寸小巧（典型 5.05mm×3.1mm），結(jié)到環(huán)境熱阻 250 °C/W，適配高密度 PCB 布局。
• 可靠性 ：引腳最大輸入電流 ±10 mA，結(jié)溫上限 150°C；存儲(chǔ)溫度范圍 - 65°C 至 150°C，滿足工業(yè)與汽車級(jí)嚴(yán)苛環(huán)境要求。

二、工作模式與功能原理

1. 核心架構(gòu)

采用 “輸入多路選擇器→跟蹤 / 保持電路→電荷再分配 DAC→比較器→控制邏輯→串行輸出” 架構(gòu)，雙通道共享核心轉(zhuǎn)換電路，通過控制寄存器選擇當(dāng)前采樣通道；采樣過程分為跟蹤（前 3 個(gè) SCLK 周期）與保持 / 轉(zhuǎn)換（后 13 個(gè) SCLK 周期）兩階段，數(shù)據(jù)在 SCLK 下降沿輸出。

2. 主要工作模式

3. 關(guān)鍵功能細(xì)節(jié)

• 通道選擇 ：通過控制寄存器的 ADD2/ADD1/ADD0 位選擇 IN1 或 IN2 通道，配置數(shù)據(jù)在每個(gè)轉(zhuǎn)換周期的前 8 個(gè) SCLK 上升沿寫入 DIN，下一個(gè)轉(zhuǎn)換周期生效。
• 電源管理 ：CS 高電平時(shí)自動(dòng)進(jìn)入掉電模式，低電平時(shí)快速喚醒，無需額外電源控制信號(hào)；多周期連續(xù)轉(zhuǎn)換時(shí)，周期間自動(dòng)短暫掉電，平衡吞吐量與功耗。
• 數(shù)據(jù)傳輸 ：轉(zhuǎn)換結(jié)果為 12 位串行數(shù)據(jù)，MSB 從第 5 個(gè) SCLK 下降沿開始輸出，12 個(gè)時(shí)鐘周期完成傳輸，DOUT 在 CS 高電平時(shí)呈高阻態(tài)，支持多器件總線共享。

三、應(yīng)用場景與設(shè)計(jì)建議

1. 典型應(yīng)用領(lǐng)域

• 汽車電子（如傳感器信號(hào)采集）、便攜式儀器、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、工業(yè)控制設(shè)備，可與微處理器 / DSP 直接對(duì)接。

2. 設(shè)計(jì)關(guān)鍵要點(diǎn)

• 電源設(shè)計(jì) ：采用線性穩(wěn)壓器（如 LP2950）供電，避免開關(guān)電源噪聲干擾；電源走線短且粗，濾波電容緊靠 VA 引腳，減少電源噪聲對(duì)轉(zhuǎn)換精度的影響。
• 輸入與布線 ：模擬輸入需通過低阻抗源驅(qū)動(dòng)，避免采樣電容充電失真；模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)分區(qū)域布線，IN1/IN2 引腳遠(yuǎn)離數(shù)字接口，減少串?dāng)_。
• 接口設(shè)計(jì) ：SCLK 占空比保持 30%-70%，嚴(yán)格遵循時(shí)序要求（數(shù)據(jù)建立時(shí)間≥10 ns、保持時(shí)間≥10 ns）；DOUT 負(fù)載電容不超過 35 pF，超過時(shí)需串聯(lián) 100 Ω 電阻限流。
• 通道使用 ：雙通道切換時(shí)無需等待穩(wěn)定時(shí)間，可直接連續(xù)采樣；閑置通道建議接地或接固定電平，避免漂浮引入噪聲。