該ADS1258為16通道（復(fù)用）、低噪聲、24位、δσ（）模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），能夠以每通道1.8k至23.7k采樣率（SPS）提供單周期穩(wěn)定數(shù)據(jù)。柔性輸入多路復(fù)用器可接受八個差分輸入或16個單端輸入的組合，其全量程差分范圍為5 V，真正的雙極性范圍為±2.5 V，適用于5-V參考線。四階δσ調(diào)制器之后，是一個五階sinc數(shù)字濾波器，優(yōu)化為低噪聲性能。
*附件：ads1258-ep.pdf

多路復(fù)用器的差分輸出可訪問，以便在ADC輸入前進行信號調(diào)控。內(nèi)部系統(tǒng)監(jiān)控寄存器提供供電電壓、溫度、參考電壓、增益和偏移數(shù)據(jù)。

板載PLL從32.768 kHz晶體產(chǎn)生系統(tǒng)時鐘，或被外部時鐘源覆蓋。系統(tǒng)提供緩沖時鐘輸出（15.7 MHz），用于驅(qū)動微控制器或額外轉(zhuǎn)換器。

串行數(shù)字通信通過兼容SPI的接口處理。一個簡單的命令字結(jié)構(gòu)控制通道配置、數(shù)據(jù)速率、數(shù)字輸入輸出、監(jiān)控功能等。

可編程傳感器偏置電流源可用于對傳感器進行偏置或驗證傳感器完整性。

該ADS1258由單極性5伏或雙極性±2.5伏模擬電源和兼容2.7伏至5.25伏接口的數(shù)字電源供電。該ADS1258提供QFN-48和QFP-48兩種封裝。

特性

• 24位，沒有缺失的代碼
• 固定通道掃描或自動通道掃描
• 固定信道數(shù)據(jù)速率：125 kSPS
• 自動掃描數(shù)據(jù)速率：23.7 kSPS/通道
• 單一轉(zhuǎn)換結(jié)算數(shù)據(jù)
• 16個單端或8個差分輸入
• 單極（5 V）或雙極（±2.5 V）工作
• 低噪聲：2.8 μVRMS在1.8千每秒時
• 0.0003% 積分非線性
• 直流穩(wěn)定性（典型）：
  0.02 μV/°C 偏移漂移，0.4 ppm/°C 增益漂移
• 開放傳感器檢測
• 轉(zhuǎn)換控制針腳
• 用于外部信號調(diào)理的多路復(fù)用器輸出
• 片上溫度、參考、偏移、增益和
  供電電壓讀回
• 42 mW 功率耗散
• 待機、睡眠和關(guān)機模式
• 8 通用輸入/輸出（GPIO）
• 32.768 kHz晶體振蕩器或外部時鐘
• 應(yīng)用
  • 醫(yī)療、航空電子與過程控制
  • 機器與系統(tǒng)監(jiān)控
  • 快速掃描多通道儀器
  • 工業(yè)系統(tǒng)
  • 測試與測量系統(tǒng)
• 應(yīng)用
  • 對照基線
  • 一個組裝/測試場地
  • 一個制造場地
  • 提供軍用（–55°C/125°C）和工業(yè)（–40°C/105°C）溫度范圍^(1)^
  • 延長產(chǎn)品生命周期
  • 擴展產(chǎn)品變更通知
  • 產(chǎn)品可追溯性

參數(shù)

方框圖

一、產(chǎn)品核心概述

ADS1258-EP 是德州儀器推出的面向國防、航空航天及醫(yī)療等高可靠性場景的高精度 ΔΣ 架構(gòu) ADC，核心優(yōu)勢為多通道、高速掃描與低漂移。產(chǎn)品分辨率達 24 位無丟失碼，固定通道最高采樣率 125kSPS，自動掃描模式 23.7kSPS / 通道，工作溫度范圍覆蓋工業(yè)級（-40°C105°C）與軍工級（-55°C125°C），采用 QFN-48/QFP-48 封裝，支持單極性（5V）或雙極性（±2.5V）供電，集成 16 通道多路選擇器、系統(tǒng)監(jiān)測、傳感器故障檢測等功能，適用于多通道儀器、工業(yè)控制、系統(tǒng)監(jiān)測等高精度數(shù)據(jù)采集場景。

二、關(guān)鍵特性與規(guī)格

1. 核心性能參數(shù)

• 分辨率與線性度 ：24 位無丟失碼，積分非線性誤差（INL）最大 0.001% FSR，典型 0.0003% FSR；輸入失調(diào)漂移 0.02μV/°C，增益漂移 0.4ppm/°C，溫漂性能優(yōu)異。
• 動態(tài)性能：輸入噪聲 2.8μVrms（1.8kSPS），共模抑制比（CMRR）90100dB（60Hz），電源抑制比（PSRR）7095dB；有效位數(shù)（ENOB）最高 21.6 位，噪聲 - free 分辨率 18.9 位。
• 輸入與參考：16 路單端或 8 路差分輸入，滿量程輸入范圍 ±1.06VREF；參考電壓支持 0.5V~AVDD-AVSS，參考輸入阻抗 40kΩ，外部參考讀取誤差 ±3%。
• 功耗與輸出：工作功耗 42mW（轉(zhuǎn)換狀態(tài)），休眠模式 11mW，掉電模式 14μW；數(shù)據(jù)格式為二進制補碼，SPI 兼容串行輸出，支持 3 字節(jié) / 4 字節(jié)（含狀態(tài)字節(jié)）輸出格式。

2. 核心功能

• 多通道高速掃描：支持自動掃描（Auto-Scan）與固定通道（Fixed-Channel）模式，自動掃描可遍歷 16 單端 / 8 差分通道及 5 路內(nèi)部監(jiān)測通道，通道切換支持可編程延遲（0~384μs），確保信號穩(wěn)定。
• 系統(tǒng)級監(jiān)測：內(nèi)置溫度傳感器（394/563μV/°C）、電源電壓（AVDD-AVSS）、參考電壓、增益與失調(diào)監(jiān)測功能，可實時反饋系統(tǒng)工作狀態(tài)。
• 傳感器保障：集成可編程傳感器偏置電流源（1.5μA/24μA），支持傳感器偏置與開路檢測；通道切換采用 “先斷后通” 設(shè)計，避免交叉干擾。
• 靈活信號調(diào)理：第四階 ΔΣ 調(diào)制器搭配第五階 sinc 數(shù)字濾波器，采樣率 1.8k~125kSPS 可編程；支持外部斬波（CHOP）功能，可抵消外部信號調(diào)理電路的失調(diào)與漂移。

三、封裝與引腳

1. 封裝信息

• QFN-48/QFP-48 封裝：引腳間距 0.5mm，封裝尺寸適配高密度布局；MSL 等級 2~3，支持 260°C 回流焊，符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)，ESD 防護滿足高可靠性場景要求，外露熱焊盤需接 AVSS 優(yōu)化散熱。

2. 關(guān)鍵引腳功能

• 電源與地：AVDD/AVSS（模擬供電）、DVDD/DGND（數(shù)字供電，2.7V~5.25V），需就近并聯(lián) 0.1μF 陶瓷電容 + 10μF 鉭電容去耦。
• 輸入與參考：AIN0~AIN15（16 路模擬輸入）、AINCOM（單端輸入公共端）；VREFP/VREFN（正負(fù)參考電壓輸入）。
• 控制與輸出：SCLK/DIN/DOUT/CS（SPI 接口）、DRDY（數(shù)據(jù)就緒）、START（轉(zhuǎn)換啟動）、RESET（復(fù)位）、PWDN（掉電控制）；MUXOUTP/MUXOUTN（多路選擇器差分輸出，支持外部信號調(diào)理）、CLKIO（時鐘輸入 / 輸出）。
• 擴展功能：GPIO0~GPIO7（8 路通用 I/O，可配置輸入 / 輸出）、PLLCAP（PLL 旁路電容引腳）、XTAL1/XTAL2（32.768kHz 晶振輸入）。

四、工作模式與核心功能

1. 核心工作模式

• 掃描模式：自動掃描模式可通過寄存器選擇差分、單端及內(nèi)部監(jiān)測通道，按優(yōu)先級自動循環(huán)采集；固定通道模式可任意指定正負(fù)輸入通道，靈活適配特殊信號采集。
• 低功耗模式：支持待機（29mW）、休眠（11mW）與掉電（14μW）模式，掉電狀態(tài)下保留寄存器配置，喚醒后快速恢復(fù)工作。
• 轉(zhuǎn)換控制：支持 START 引腳持續(xù)高電平連續(xù)轉(zhuǎn)換、脈沖觸發(fā)單次轉(zhuǎn)換，或通過 SPI 命令控制單次轉(zhuǎn)換，適配不同同步需求。

2. 關(guān)鍵功能

• 通道切換與延遲：自動掃描模式支持可編程通道切換延遲（0~384μs），適配外部信號調(diào)理電路的 settling 時間，避免通道切換失真。
• 傳感器故障檢測：通過偏置電流源驅(qū)動輸入通道，傳感器開路時輸出趨于滿量程，實現(xiàn)傳感器完整性驗證；支持外部二極管溫度傳感偏置。
• 外部信號調(diào)理：MUXOUTP/MUXOUTN 引腳引出多路選擇器輸出，可外接緩沖、濾波或單端 - 差分轉(zhuǎn)換電路，靈活擴展信號調(diào)理能力。
• 系統(tǒng)監(jiān)測：可讀取芯片溫度、電源電壓、參考電壓、增益與失調(diào)參數(shù)，通過狀態(tài)字節(jié)反饋過范圍（OVF）、電源異常（SUPPLY）等狀態(tài)。

五、應(yīng)用場景與設(shè)計支持

1. 典型應(yīng)用

• 多通道高精度采集：工業(yè)過程控制、航空航天系統(tǒng)監(jiān)測、醫(yī)療設(shè)備數(shù)據(jù)采集。
• 高可靠性場景：軍工級傳感器陣列、高溫 / 低溫環(huán)境下的多參數(shù)監(jiān)測、精密儀器儀表。

2. 設(shè)計資源

• 電源與去耦：模擬與數(shù)字電源獨立供電，電源引腳就近并聯(lián) 0.1μF 陶瓷電容與 10μF 鉭電容，減少電源噪聲干擾。
• 布局要點：模擬區(qū)域與數(shù)字區(qū)域分離，模擬輸入走線遠(yuǎn)離時鐘信號；參考電壓引腳需低噪聲設(shè)計，旁路電容緊靠引腳；外露熱焊盤需大面積接地，降低結(jié)溫。
• 輸入驅(qū)動：差分輸入建議采用差分驅(qū)動電路，單端輸入需通過 AINCOM 提供穩(wěn)定共模電壓；高電壓輸入需添加電阻分壓與肖特基二極管鉗位，避免過壓損壞。
• 時鐘設(shè)計：支持 32.768kHz 晶振（內(nèi)部 PLL 倍頻至 15.7MHz）或外部時鐘（0.1~16MHz），時鐘輸入需串接 50Ω 電阻抑制振鈴。

六、可靠性與訂單信息

• 可靠性保障：絕對最大額定值：AVDD 5.5V，引腳電壓 -0.3V~AVDD+0.3V，結(jié)溫 150°C；支持單一制造 / 測試場地、產(chǎn)品可追溯、長生命周期保障，滿足高可靠性場景要求。
• 可訂購型號：工業(yè)級 ADS1258IPHPREP（-40°C105°C，QFP-48，1000 片 / 卷）、軍工級 ADS1258MRTCTEP（-55°C125°C，QFN-48，250 片 / 卷），引腳鍍層 NIPDAU，MSL 等級 2~3。