該ADS1219是一款精密的24位模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），具有實(shí)現(xiàn)最常見(jiàn)系統(tǒng)監(jiān)控功能（如電源電壓、電流和溫度監(jiān)控）所需的所有功能。該器件通過(guò)一個(gè)靈活的輸入多路復(fù)用器（MUX）、軌到軌輸入緩沖器、一個(gè)可編程增益級(jí)、一個(gè)基準(zhǔn)電壓源和一個(gè)振蕩器，具有兩個(gè)差分或四個(gè)單端輸入。
*附件：ads1219.pdf

該器件包括允許將高阻抗源直接連接到器件的緩沖器。緩沖器后面有一個(gè)增益級(jí)，緩沖器提供可選的增益1和4。該ADS1219可以以高達(dá)每秒1000個(gè)樣本（SPS）的數(shù)據(jù)速率執(zhí)行轉(zhuǎn)換，并具有單周期建立。在 20 SPS 時(shí)，數(shù)字濾波器可同時(shí)提供 50 Hz 和 60 Hz 抑制，適用于嘈雜的工業(yè)應(yīng)用。

該ADS1219采用 2 線 I^2^支持 I 的 C 兼容接口^2^C 總線速度高達(dá) 1 Mbps。16 個(gè)不同的 I^2^可以通過(guò)兩個(gè)地址引腳為器件選擇 C 地址。

該ADS1219采用無(wú)引腳 16 引腳 WQFN 或 16 引腳 TSSOP 封裝，額定溫度范圍為 –40°C 至 +125°C。

特性

• 易于使用，只需一個(gè)寄存器即可編程
• 電流消耗低至 315 μA（典型值）
• 寬電源范圍：2.3 V 至 5.5 V
• 軌到軌輸入緩沖器，可實(shí)現(xiàn)高輸入阻抗
• 可編程增益：1 和 4
• 可編程數(shù)據(jù)速率：高達(dá) 1 kSPS
• 高達(dá) 20 位有效分辨率
• 在20 SPS下同時(shí)抑制50 Hz和60 Hz，采用單周期建立數(shù)字濾波器
• 兩個(gè)差分或四個(gè)單端輸入
• 內(nèi)部2.048V基準(zhǔn)電壓源：5 ppm/°C（典型值）漂移
• 內(nèi)部 2% 精確振蕩器
• 我^2^C 兼容接口
• 支持我^2^C 總線速度模式：標(biāo)準(zhǔn)模式、快速模式、快速模式 Plus
• 16 引腳可配置 I^2^C 地址
• 封裝：3.0 mm × 3.0 mm × 0.75 mm WQFN

參數(shù)

方框圖

ADS1219 是德州儀器推出的 4 通道 24 位 ΔΣ 模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），核心優(yōu)勢(shì)為超高精度、低功耗與易用性，僅需單寄存器編程，支持 I2C 接口與多地址配置，集成內(nèi)置基準(zhǔn)源與軌到軌輸入緩沖器，適用于電池測(cè)試、氣體探測(cè)器、熱量表、可穿戴設(shè)備等高精度低功耗監(jiān)測(cè)場(chǎng)景。

一、核心產(chǎn)品特性與參數(shù)

1. 分辨率與精度

• 分辨率為 24 位，無(wú)丟失碼，積分非線性誤差（INL）最大 ±15 ppm FSR，線性度優(yōu)異。
• 輸入失調(diào)電壓典型值 ±4 μV，失調(diào)漂移 ±0.1 μV/°C，增益誤差最大 ±0.01%，增益漂移 2 ppm/°C，長(zhǎng)期穩(wěn)定性強(qiáng)。
• 噪聲性能：20 SPS 下輸入?yún)⒖荚肼?5.04 μV RMS（增益 = 1）、1.57 μV RMS（增益 = 4），有效分辨率最高 19.63 位，測(cè)量精度極高。

2. 通道與輸入配置

• 支持 2 路差分或 4 路單端輸入，通過(guò)多路選擇器（MUX）靈活切換，內(nèi)置軌到軌輸入緩沖器，輸入阻抗高。
• 可編程增益：可選 1 或 4，配合 2.048 V 內(nèi)置基準(zhǔn)源，滿量程輸入范圍分別為 ±2.048 V 和 ±0.512 V，支持外部基準(zhǔn)源擴(kuò)展范圍。
• 抗干擾能力：20 SPS 下同時(shí)抑制 50 Hz/60 Hz 工頻噪聲，共模抑制比（CMRR）達(dá) 115 dB，電源抑制比（PSRR）達(dá) 105 dB。

3. 數(shù)據(jù)速率與接口

• 可編程數(shù)據(jù)速率：20/90/330/1000 SPS，對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換時(shí)間 1.01 ms~50.01 ms，數(shù)字濾波器單周期穩(wěn)定。
• I2C 兼容接口：支持標(biāo)準(zhǔn)模式（100 kbps）、快速模式（400 kbps）與快速模式 +（1 Mbps），通過(guò) A0/A1 引腳支持 16 種可選地址，最多 16 個(gè)器件級(jí)聯(lián)。

4. 電源與環(huán)境

• 電源配置：模擬電源（AVDD）與數(shù)字電源（DVDD）均為 2.3 V~5.5 V，轉(zhuǎn)換模式典型功耗 1.04 mW（3.3 V），掉電模式電流僅 0.4 μA，功耗優(yōu)化顯著。
• 工作溫度范圍 - 40°C~+125°C，提供 3mm×3mm 16 引腳 WQFN 和 5mm×4.4mm 16 引腳 TSSOP 兩種封裝，焊球材質(zhì) NIPDAU，符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)，MSL 等級(jí) 2（260°C 峰值回流，1 年存儲(chǔ)）。

二、關(guān)鍵功能與優(yōu)勢(shì)

1. 靈活工作模式

• 轉(zhuǎn)換模式：支持單次轉(zhuǎn)換與連續(xù)轉(zhuǎn)換，單次模式轉(zhuǎn)換后自動(dòng)進(jìn)入低功耗狀態(tài)，適配周期性高精度監(jiān)測(cè)場(chǎng)景。
• 基準(zhǔn)源選擇：內(nèi)置 2.048 V 精密基準(zhǔn)源（溫度漂移典型值 5 ppm/°C），也可通過(guò) REFP/REFN 引腳接入外部基準(zhǔn)，適配比率測(cè)量等特殊需求。
• 地址配置：A0/A1 引腳可連接 DGND/DVDD/SDA/SCL，組合出 16 種唯一 I2C 地址，適配多器件同步高精度采集。

2. 輔助功能

• 數(shù)據(jù)就緒指示：DRDY 引腳低電平有效，支持中斷觸發(fā)或輪詢讀取，避免數(shù)據(jù)丟失。
• 復(fù)位功能：支持上電復(fù)位、RESET 引腳復(fù)位與 I2C 命令復(fù)位，復(fù)位后恢復(fù)默認(rèn)配置。
• 偏移校準(zhǔn)：可通過(guò) MUX 將輸入短接至 AVDD/2，測(cè)量并校準(zhǔn)偏移電壓，進(jìn)一步提升測(cè)量精度。

3. 低功耗與穩(wěn)定性

• 優(yōu)化功耗設(shè)計(jì)：轉(zhuǎn)換模式模擬電流典型值 250 μA，數(shù)字電流 65 μA，掉電模式僅 0.1 μA（模擬）/0.3 μA（數(shù)字），適配電池供電場(chǎng)景。
• 內(nèi)置低漂移振蕩器（1.024 MHz，精度 ±2%），無(wú)需外部時(shí)鐘，簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)。

三、典型應(yīng)用場(chǎng)景

1. 核心應(yīng)用領(lǐng)域

• 電池測(cè)試設(shè)備：高精度采集電池電壓、電流參數(shù)，低功耗特性適配長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)需求。
• 可穿戴設(shè)備：小封裝、低功耗與高精度結(jié)合，適合心率、活動(dòng)量等生理參數(shù)精準(zhǔn)采集。
• 工業(yè)監(jiān)測(cè)：氣體探測(cè)器、熱量表中用于傳感器信號(hào)（如 NTC 熱敏電阻、電流傳感器）數(shù)字化，抗干擾能力適配工業(yè)環(huán)境。

2. 典型應(yīng)用電路

• 電壓監(jiān)測(cè) ：直接采集 0~2 V 單端信號(hào)，利用內(nèi)置基準(zhǔn)與增益 = 1，配合 RC 濾波電路，測(cè)量精度達(dá) ±0.5 mV。
• 高邊電流測(cè)量 ：搭配 INA180 電流檢測(cè)放大器與分流電阻，測(cè)量 0.5 A~10 A 電流，輸出電壓通過(guò) ADC 數(shù)字化，精度達(dá) ±5 mA。
• 溫度測(cè)量 ：采用比率測(cè)量方案，NTC 熱敏電阻與參考電阻分壓，利用 AVDD 作為激勵(lì)與基準(zhǔn)，溫度測(cè)量精度達(dá) ±0.1°C。

四、設(shè)計(jì)與使用建議

1. 電源與布局

• 模擬電源與數(shù)字電源需就近放置 0.1 μF 去耦電容，AGND 與 DGND 在器件附近單點(diǎn)連接，減少地彈噪聲對(duì)高精度測(cè)量的影響。
• 輸入信號(hào)路徑建議添加 RC 濾波電路（如 1 kΩ 電阻 + 100 nF 電容），既抑制混疊噪聲，又限制過(guò)壓時(shí)的輸入電流。

2. 配置與校準(zhǔn)

• 首次使用建議配置 MUX、增益、數(shù)據(jù)速率與轉(zhuǎn)換模式，20 SPS 下優(yōu)先選擇工頻噪聲抑制模式，兼顧精度與抗干擾性。
• 高精度場(chǎng)景需進(jìn)行偏移校準(zhǔn)：將 MUX 設(shè)置為 “AINP/AINN 短接至 AVDD/2”，采集多次數(shù)據(jù)取平均值，后續(xù)測(cè)量時(shí)扣除偏移值，抵消器件固有誤差。

3. 接口與多器件配置

• I2C 總線需在 SDA/SCL 引腳添加上拉電阻（1 kΩ~10 kΩ，根據(jù)總線速率與電容選擇），DRDY 引腳建議配置為中斷輸入，避免輪詢占用資源。
• 多器件級(jí)聯(lián)時(shí)，為每個(gè) ADS1219 分配唯一 A0/A1 組合地址，避免地址沖突，總線電容控制在 400 pF 以內(nèi)，保障通信穩(wěn)定性。