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(gè)差分輸入或16個(gè)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(gè)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(jìn)行信號(hào)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(shí)鐘，或被外部時(shí)鐘源覆蓋。系統(tǒng)提供緩沖時(shí)鐘輸出（15.7 MHz），用于驅(qū)動(dòng)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(gè)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(duì)傳感器進(jìn)行偏置或驗(yàn)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(dòng)通道掃描
• 固定信道數(shù)據(jù)速率：125 kSPS
• 自動(dòng)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(gè)單端或8個(gè)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(shí)
• 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(cè)
• 轉(zhuǎn)換控制針腳
• 用于外部信號(hào)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(jī)、睡眠和關(guān)機(jī)模式
• 8 通用輸入/輸出（GPIO）
• 32.768 kHz晶體振蕩器或外部時(shí)鐘
• 應(yīng)用
  • 醫(yī)療、航空電子與過程控制
  • 機(jī)器與系統(tǒng)監(jiān)控
  • 快速掃描多通道儀器
  • 工業(yè)系統(tǒng)
  • 測(cè)試與測(cè)量系統(tǒng)
• 應(yīng)用
  • 對(duì)照基線
  • 一個(gè)組裝/測(cè)試場(chǎng)地
  • 一個(gè)制造場(chǎng)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(kuò)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(chǎng)景的高精度 ΔΣ 架構(gòu) ADC，核心優(yōu)勢(shì)為多通道、高速掃描與低漂移。產(chǎn)品分辨率達(dá) 24 位無丟失碼，固定通道最高采樣率 125kSPS，自動(dòng)掃描模式 23.7kSPS / 通道，工作溫度范圍覆蓋工業(yè)級(jí)（-40°C105°C）與軍工級(jí)（-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(cè)、傳感器故障檢測(cè)等功能，適用于多通道儀器、工業(yè)控制、系統(tǒng)監(jiān)測(cè)等高精度數(shù)據(jù)采集場(chǎng)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(dòng)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(jìn)制補(bǔ)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(dòng)掃描（Auto-Scan）與固定通道（Fixed-Channel）模式，自動(dòng)掃描可遍歷 16 單端 / 8 差分通道及 5 路內(nèi)部監(jiān)測(cè)通道，通道切換支持可編程延遲（0~384μs），確保信號(hào)穩(wěn)定。
• 系統(tǒng)級(jí)監(jiān)測(cè)：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(cè)功能，可實(shí)時(shí)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(cè)；通道切換采用 “先斷后通” 設(shè)計(jì)，避免交叉干擾。
• 靈活信號(hào)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(hào)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(jí) 2~3，支持 260°C 回流焊，符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)，ESD 防護(hù)滿足高可靠性場(chǎng)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(dòng)）、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(hào)調(diào)理）、CLKIO（時(shí)鐘輸入 / 輸出）。
• 擴(kuò)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(dòng)掃描模式可通過寄存器選擇差分、單端及內(nèi)部監(jiān)測(cè)通道，按優(yōu)先級(jí)自動(dòng)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(hào)采集。
• 低功耗模式：支持待機(jī)（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(dòng)掃描模式支持可編程通道切換延遲（0~384μs），適配外部信號(hào)調(diào)理電路的 settling 時(shí)間，避免通道切換失真。
• 傳感器故障檢測(cè)：通過偏置電流源驅(qū)動(dòng)輸入通道，傳感器開路時(shí)輸出趨于滿量程，實(shí)現(xiàn)傳感器完整性驗(yàn)證；支持外部二極管溫度傳感偏置。
• 外部信號(hào)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(kuò)展信號(hào)調(diào)理能力。
• 系統(tǒng)監(jiān)測(cè)：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(chǎng)景與設(shè)計(jì)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(cè)、醫(yī)療設(shè)備數(shù)據(jù)采集。
• 高可靠性場(chǎng)景：軍工級(jí)傳感器陣列、高溫 / 低溫環(huán)境下的多參數(shù)監(jiān)測(cè)、精密儀器儀表。

2. 設(shè)計(jì)資源

• 電源與去耦：模擬與數(shù)字電源獨(dú)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(diǎn)：模擬區(qū)域與數(shù)字區(qū)域分離，模擬輸入走線遠(yuǎn)離時(shí)鐘信號(hào)；參考電壓引腳需低噪聲設(shè)計(jì)，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(dòng)：差分輸入建議采用差分驅(qū)動(dòng)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(shí)鐘設(shè)計(jì)：支持 32.768kHz 晶振（內(nèi)部 PLL 倍頻至 15.7MHz）或外部時(shí)鐘（0.1~16MHz），時(shí)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(duì)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(cè)試場(chǎng)地、產(chǎn)品可追溯、長生命周期保障，滿足高可靠性場(chǎng)景要求。
• 可訂購型號(hào)：工業(yè)級(jí) ADS1258IPHPREP（-40°C105°C，QFP-48，1000 片 / 卷）、軍工級(jí) ADS1258MRTCTEP（-55°C125°C，QFN-48，250 片 / 卷），引腳鍍層 NIPDAU，MSL 等級(jí) 2~3。