ADS1013、ADS1014和ADS1015（ADS101x）是高精度、低功耗、12位、I2C兼容的模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），提供無(wú)引線(xiàn)X2QFN-10、SOT-10和VSSOP-10封裝。ADS101x集成了低漂移電壓參考和振蕩器。ADS1014和ADS1015還集成了可編程增益放大器（PGA）和數(shù)字比較器。這些特性，加上寬廣的工作供電范圍，對(duì)于功率和空間受限的傳感器測(cè)量應(yīng)用非常有用。
*附件：ads1013.pdf

ADS101x 可執(zhí)行高達(dá) 3300 采樣率/秒（SPS）的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。PGA提供從±256mV到±6.144V的輸入范圍，支持精確的大信號(hào)和小信號(hào)測(cè)量。該ADS1015配備了輸入復(fù)用器（MUX），可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)差分或四個(gè)單端輸入測(cè)量。使用ADS1014和ADS1015中的數(shù)字比較器進(jìn)行低壓和過(guò)壓檢測(cè)。

特性

• 超小型包裝：
  • X2QFN：1.5毫米×2毫米×0.4毫米
  • SOT：2.9毫米×2.8毫米×0.6毫米
• 無(wú)噪聲分辨率：12位
• 寬供電范圍：2.0V至5.5V
• 低電流消耗：150μA（連續(xù)轉(zhuǎn)換模式）
• 可編程數(shù)據(jù)速率：128SPS 至 3.3kSPS
• 單周期沉降
• 內(nèi)部低漂移電壓參考
• 內(nèi)部振蕩器
• I2C 接口：四個(gè)可引腳選擇的地址
• 工作溫度范圍：–40°C至+125°C
• 設(shè)備系列：
  • ADS1013：1個(gè)單端（SE）或差分（DE）輸入
  • ADS1014：1個(gè)單端或差分輸入，帶比較器和PGA
  • ADS1015：4個(gè)單端或2個(gè)差分輸入，帶比較器和PGA

參數(shù)

方框圖

一、產(chǎn)品核心概述

ADS1013/1014/1015 是德州儀器推出的高精度低功耗模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）系列，核心優(yōu)勢(shì)為小尺寸、多輸入配置與靈活功能，適用于便攜式儀器、電池電壓 / 電流監(jiān)測(cè)、溫度測(cè)量系統(tǒng)、消費(fèi)電子及工廠(chǎng)自動(dòng)化等場(chǎng)景，工作溫度范圍為–40°C 至 + 125°C，提供 X2QFN（1.5mm×2mm）、SOT（2.9mm×2.8mm）、VSSOP（3mm×4.9mm）三種封裝，單 2.0V~5.5V 供電，集成 I2C 接口、內(nèi)部基準(zhǔn)源和振蕩器，支持可編程數(shù)據(jù)率與增益。

二、關(guān)鍵特性與規(guī)格

1. 核心性能參數(shù)

• 分辨率與采樣率 ：12 位分辨率，無(wú)失碼；可編程數(shù)據(jù)率 128SPS~3.3kSPS，單周期穩(wěn)定；積分非線(xiàn)性誤差（INL）最大值 0.5 LSB，偏移誤差典型值 0 LSB，增益誤差典型值 0.05%。
• 動(dòng)態(tài)與信號(hào)性能 ：ADS1014/1015 內(nèi)置可編程增益放大器（PGA），滿(mǎn)量程范圍（FSR）±0.256V~±6.144V（6 檔可調(diào)），ADS1013 固定 FSR 為 ±2.048V；輸入阻抗隨 FSR 變化，共模輸入阻抗最高 10MΩ，差分輸入阻抗最高 22MΩ。
• 功耗與時(shí)序 ：連續(xù)轉(zhuǎn)換模式功耗典型值 150μA，掉電模式僅 0.5μA；支持 I2C 標(biāo)準(zhǔn)模式（100kHz）、快速模式（400kHz）和高速模式（3.4MHz），通信靈活高效。

2. 核心功能

• 輸入與信號(hào)處理：ADS1013 支持 1 路差分 / 單端輸入，ADS1014 支持 1 路差分 / 單端輸入，ADS1015 支持 2 路差分 / 4 路單端輸入（內(nèi)置多路選擇器 MUX）；輸出代碼為二進(jìn)制補(bǔ)碼格式（–2048~+2047），左對(duì)齊存儲(chǔ)于 16 位寄存器。
• 工作模式：支持連續(xù)轉(zhuǎn)換和單次轉(zhuǎn)換兩種模式，單次轉(zhuǎn)換模式下轉(zhuǎn)換后自動(dòng)掉電，降低閑置功耗；支持 I2C 通用呼叫復(fù)位，復(fù)位后恢復(fù)默認(rèn)配置。
• 擴(kuò)展功能（ADS1014/1015 專(zhuān)屬）：內(nèi)置數(shù)字比較器，支持傳統(tǒng)比較器 / 窗口比較器模式，可配置閾值與觸發(fā)方式；ALERT/RDY 引腳可作為比較器輸出或轉(zhuǎn)換就緒指示，支持鎖存與極性配置。
• 地址與多器件級(jí)聯(lián)：通過(guò) ADDR 引腳可選擇 4 種 I2C 地址（1001000b~1001011b），支持最多 4 個(gè)器件共用同一 I2C 總線(xiàn)，適配多傳感器系統(tǒng)。

三、封裝與引腳

1. 封裝信息

• X2QFN（RUG）：10 引腳，尺寸 1.5mm×2mm×0.4mm，卷盤(pán)裝（3000 片 / 卷），MSL 等級(jí) 1（260°C 回流焊，無(wú)限制）。
• SOT（DYN）：10 引腳，尺寸 2.9mm×2.8mm×0.6mm，卷盤(pán)裝（3000 片 / 卷），MSL 等級(jí) 1。
• VSSOP（DGS）：10 引腳，尺寸 3mm×4.9mm，提供 250 片小卷盤(pán)和 2500 片大卷盤(pán)裝，MSL 等級(jí) 2（260°C 回流焊，1 年保質(zhì)期）。

2. 關(guān)鍵引腳功能

• 電源與地：VDD（供電電壓，2.0V~5.5V）、GND（地）；VDD 引腳需就近配置 0.1μF 去耦電容，降低電源噪聲。
• 信號(hào)輸入：AIN0~AIN3（模擬輸入引腳，ADS1013/1014 僅使用 AIN0/AIN1，ADS1015 支持 4 路輸入組合）。
• 通信與控制：SCL（I2C 串行時(shí)鐘輸入）、SDA（I2C 串行數(shù)據(jù)輸入 / 輸出），需外接 1kΩ~10kΩ 上拉電阻；ADDR（I2C 地址選擇引腳）；ALERT/RDY（比較器輸出 / 轉(zhuǎn)換就緒引腳，ADS1014/1015 專(zhuān)屬）。

四、應(yīng)用場(chǎng)景與設(shè)計(jì)支持

1. 典型應(yīng)用

• 電池管理：監(jiān)測(cè)電池電壓、電流，適配便攜式設(shè)備低功耗需求；溫度測(cè)量：搭配熱敏電阻、熱電偶等傳感器，實(shí)現(xiàn)高精度溫度采集；工業(yè)控制：工廠(chǎng)自動(dòng)化中的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換，支持多傳感器并行采集（ADS1015）。

2. 設(shè)計(jì)資源

• 參考與供電：內(nèi)置低漂移電壓基準(zhǔn)源，無(wú)需外部基準(zhǔn)；電源需干凈穩(wěn)定，去耦電容緊貼 VDD 引腳，避免電源紋波影響測(cè)量精度。
• 配置要點(diǎn)：通過(guò) 4 個(gè)寄存器（轉(zhuǎn)換寄存器、配置寄存器、高低閾值寄存器）配置工作模式、數(shù)據(jù)率、PGA 增益及比較器參數(shù)；支持單次 / 連續(xù)轉(zhuǎn)換切換，可通過(guò) I2C 讀寫(xiě)寄存器實(shí)現(xiàn)功能配置與數(shù)據(jù)讀取。
• 布局指南：模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)分區(qū)布線(xiàn)，模擬輸入引腳遠(yuǎn)離數(shù)字電路；差分輸入線(xiàn)路需匹配長(zhǎng)度，減少干擾；接地采用覆銅平面，優(yōu)化信號(hào)回流路徑。

五、可靠性與訂單信息

• 可靠性保障：ESD 防護(hù)等級(jí)符合 JEDEC 標(biāo)準(zhǔn)，人體模型（HBM）±2000V，帶電設(shè)備模型（CDM）±500V；寬溫工作范圍，適應(yīng)惡劣環(huán)境。
• 可訂購(gòu)型號(hào)：ADS1013（基礎(chǔ)款，無(wú) PGA 和比較器）、ADS1014（1 路輸入 + PGA + 比較器）、ADS1015（多輸入 + PGA + 比較器），每種型號(hào)對(duì)應(yīng)三種封裝版本，引腳標(biāo)識(shí)區(qū)分型號(hào)（如 ADS1013IDGSR 對(duì)應(yīng) VSSOP 封裝，標(biāo)識(shí) BRMI）。