ADS1146、ADS1147和 ADS1148設(shè)備是高精度的16位模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ADC），包括以下 集成功能以降低傳感器測(cè)量應(yīng)用的系統(tǒng)成本和組件數(shù)量。 這些設(shè)備配備了低噪聲、可編程增益放大器（PGA）和精密δσ（ΔΣ） ADC配備單周期穩(wěn)定數(shù)字濾波器和內(nèi)部振蕩器。ADS1147和 ADS1148設(shè)備還提供內(nèi)置低漂移電壓參考和兩個(gè)匹配可編程設(shè)備 激發(fā)電流源（IDAC）。
*附件：ads1146.pdf

輸入多路復(fù)用器支持四個(gè)差分輸入ADS1148，兩個(gè)用于 ADS1147，還有一個(gè)ADS1146。此外，多路復(fù)用器集成了傳感器燒毀功能 檢測(cè)、熱電偶電壓偏置、系統(tǒng)監(jiān)控以及通用數(shù)字輸入輸出 （ADS1147和ADS1148）。PGA提供最高可選的增益，最高可達(dá)128 V/V。這些特性提供了 溫度傳感器測(cè)量應(yīng)用的完整前端解決方案，包括 熱電偶、熱敏電阻、電阻溫度檢測(cè)器（RTD）及其他小信號(hào) 測(cè)量包括電阻橋傳感器。數(shù)字濾波器在一個(gè)周期內(nèi)穩(wěn)定到 使用輸入復(fù)用器時(shí)支持快速通道循環(huán)，并提供高達(dá) 2 kSPS 的數(shù)據(jù)速率。 對(duì)于20 SPS或以下的數(shù)據(jù)速率，50赫茲和60赫茲的干擾都被 濾波器。

特性

• 可編程數(shù)據(jù)速率最高可編程為2 kSPS
• 所有數(shù)據(jù)速率的單周期穩(wěn)定
• 同時(shí)在20 SPS下
  實(shí)現(xiàn)50赫茲和60赫茲的抑制
• 模擬復(fù)用器，具有8個(gè)（ADS1148）和
  4個(gè)（ADS1147）獨(dú)立可選輸入
• 可編程增益：1 V/V 至 128 V/V
• 雙匹配可編程激勵(lì)電流源
• 低漂移內(nèi)部2.048伏參考
• 傳感器燒毀檢測(cè)
• 4 或 8 個(gè)通用輸入輸出（ADS1147 和 ADS1148）
• 內(nèi)部溫度傳感器
• 電源和電壓裁判監(jiān)控（ADS1147和ADS1148）
• 自我與系統(tǒng)校準(zhǔn)
• 兼容SPI?的串行接口
• 模擬電源：?jiǎn)螛O性（2.7 V至5.25 V）或雙極性（±2.5 V）
• 數(shù)字電源：2.7 V 至 5.25 V

參數(shù)

方框圖

ADS1146/ADS1147/ADS1148 是德州儀器（TI）推出的 16 位高精度 ΔΣ 模數(shù)轉(zhuǎn)換器系列，核心優(yōu)勢(shì)為可編程增益（1128 V/V）、多通道輸入、集成傳感器激勵(lì)與校準(zhǔn)功能，支持 5 SPS2000 SPS 可調(diào)采樣率，內(nèi)置抗工頻干擾濾波器，是溫度（RTD / 熱電偶）、壓力、流量等傳感器信號(hào)測(cè)量的專用前端方案。

一、核心產(chǎn)品參數(shù)

1. 基礎(chǔ)性能指標(biāo)

• 分辨率與采樣 ：16 位分辨率（無(wú)失碼），采樣率 5 SPS~2000 SPS 可調(diào)，單周期穩(wěn)定濾波，通道切換無(wú)延遲。
• 靜態(tài)精度 ：積分非線性（INL）±1 LSB，微分非線性（DNL）±1.5 LSB；增益誤差 ±0.5% FSR，增益漂移 ±3.5 ppm/°C（增益 = 128 時(shí)），偏移漂移 15 nV/°C（增益 = 128 時(shí)），精度優(yōu)異。
• 動(dòng)態(tài)性能 ：噪聲底低至 0.49 μVpp（5 SPS、增益 = 128 時(shí)），共模抑制比（CMRR）≥90 dB（DC，增益 = 1）、≥100 dB（DC，增益 = 32）；電源抑制比（PSRR）100 dB，抗干擾能力強(qiáng)。
• 輸入特性 ：ADS1146（1 路差分）、ADS1147（4 路）、ADS1148（8 路）輸入通道；輸入阻抗最高 5000 MΩ（5 SPS 時(shí)），適配高阻抗傳感器。

2. 環(huán)境與封裝

• 工作溫度：-40°C105°C（額定）、-40°C125°C（擴(kuò)展），適配工業(yè)級(jí)惡劣環(huán)境；
• 封裝形式：ADS1146（16 引腳 TSSOP）、ADS1147（20 引腳 TSSOP）、ADS1148（28 引腳 TSSOP/32 引腳 VQFN），RoHS 兼容，MSL 等級(jí) 1~2；
• 功耗表現(xiàn)：轉(zhuǎn)換時(shí)功耗 1.4 mW~2.3 mW（3.3 V/5 V 供電，20 SPS），掉電電流 0.1 μA（模擬）/0.2 μA（數(shù)字），低功耗設(shè)計(jì)；
• 供電電壓：模擬電源（AVDD）2.7 V5.25 V（單極性）或 ±2.5 V（雙極性），數(shù)字電源（DVDD）2.7 V5.25 V，供電靈活。

二、關(guān)鍵功能特性

1. 傳感器專用功能

• 可編程增益放大器（PGA）：增益 1/2/4/8/16/32/64/128 V/V 可調(diào)，適配微弱傳感器信號(hào)放大。
• 激勵(lì)電流源（ADS1147/ADS1148）：雙路匹配 IDAC，輸出電流 50 μA~1500 μA 可調(diào)，匹配誤差 ±0.2%，支持 RTD 三線制引線補(bǔ)償。
• 校準(zhǔn)功能：支持自校準(zhǔn)（SELFOCAL）、系統(tǒng)偏移校準(zhǔn)（SYSOCAL）、系統(tǒng)增益校準(zhǔn)（SYSGCAL），24 位偏移 / 增益校準(zhǔn)寄存器，修正系統(tǒng)誤差。
• 抗干擾設(shè)計(jì)：20 SPS 及以下采樣率時(shí)，數(shù)字濾波器可同時(shí)抑制 50 Hz/60 Hz 工頻干擾，無(wú)需外部濾波。

2. 輸入與信號(hào)調(diào)理

• 多通道配置：ADS1148 支持 8 路模擬輸入，可配置為差分 / 單端輸入，部分引腳復(fù)用為 GPIO（4 路 / 8 路），擴(kuò)展靈活。
• 傳感器保護(hù)：集成 0.5 μA/2 μA/10 μA 可選燒斷檢測(cè)電流源，可診斷傳感器開(kāi)路 / 短路故障。
• 偏置電壓生成：內(nèi)置（AVDD+AVSS）/2 偏置電壓，適配熱電偶等無(wú)偏置傳感器。

3. 接口與控制

• 通信接口：SPI 兼容串行接口（SCLK/DIN/DOUT/DRDY），支持連續(xù)讀 / 單次讀模式，DRDY 引腳指示數(shù)據(jù)就緒。
• 系統(tǒng)監(jiān)測(cè)（ADS1147/ADS1148）：可測(cè)量 AVDD、DVDD、參考電壓及芯片內(nèi)部溫度，支持電源狀態(tài)診斷。
• 時(shí)鐘選項(xiàng)：內(nèi)置 4.096 MHz 振蕩器（精度 ±5%），支持外部時(shí)鐘輸入（1 MHz~4.5 MHz），靈活適配系統(tǒng)時(shí)鐘。

三、應(yīng)用與設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1. 典型應(yīng)用場(chǎng)景

• 溫度測(cè)量：RTD（PT100/PT1000）、熱電偶（K 型 / J 型）、熱敏電阻；
• 工業(yè)傳感：壓力傳感器、應(yīng)變片橋式電路、流量傳感器、液位傳感器；
• 工業(yè)控制：工廠自動(dòng)化、過(guò)程控制、精密儀器信號(hào)采集。

2. 硬件設(shè)計(jì)建議

• 外部元件 ：AVDD/DVDD 引腳需各外接 0.1 μF 陶瓷去耦電容，貼近引腳放置；ADS1147/ADS1148 的 VREFOUT 與 VREFCOM 間需并聯(lián) 1 μF~47 μF 電容，穩(wěn)定內(nèi)部參考源。
• 輸入配置：模擬信號(hào)路徑與數(shù)字信號(hào)路徑分開(kāi)布線，避免交叉；高阻抗傳感器輸入需加 RC 濾波（推薦截止頻率為采樣率的 10 倍），減少噪聲耦合。
• 接地與供電：模擬地（AVSS）與數(shù)字地（DGND）單點(diǎn)連接，采用低噪聲 LDO 供電；雙極性供電時(shí)，AVSS 需提供低阻抗接地路徑（<10 Ω）。

3. 軟件與配置

• 模式選擇：高精度測(cè)量選低采樣率（5 SPS/10 SPS/20 SPS），快速監(jiān)測(cè)選高采樣率（1000 SPS/2000 SPS）；工頻干擾場(chǎng)景強(qiáng)制啟用 20 SPS 及以下采樣率。
• 校準(zhǔn)配置：上電后建議執(zhí)行系統(tǒng)校準(zhǔn)（SYSOCAL+SYSGCAL），溫度變化或增益調(diào)整后需重新校準(zhǔn)；自校準(zhǔn)（SELFOCAL）無(wú)需外部短路，操作便捷。
• 通道切換：通過(guò) MUX0 寄存器配置輸入通道，切換后無(wú)需等待，數(shù)字濾波器單周期穩(wěn)定，直接讀取有效數(shù)據(jù)。

四、產(chǎn)品差異與選型適配

• 核心優(yōu)勢(shì)：高度集成傳感器專用功能，減少外部元件；低噪聲、高 CMRR 適配工業(yè)強(qiáng)干擾環(huán)境；支持 ratiometric 測(cè)量，抵消激勵(lì)源漂移誤差；校準(zhǔn)功能簡(jiǎn)化系統(tǒng)調(diào)試。
• 選型建議：根據(jù)通道數(shù)量、是否需要激勵(lì)電流源選擇型號(hào)；高精度場(chǎng)景優(yōu)先選低采樣率 + 高增益組合；需三線制 RTD 引線補(bǔ)償必選 ADS1147/ADS1148。