ADS1120-Q1 是一款精密的 16 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器 （ADC），提供許多集成功能，可在測(cè)量小傳感器信號(hào)的應(yīng)用中降低系統(tǒng)成本和元件數(shù)量。該器件具有兩個(gè)差分或四個(gè)單端輸入，通過(guò)一個(gè)柔性輸入多路復(fù)用器 （MUX）、一個(gè)低噪聲、可編程增益放大器 （PGA）、兩個(gè)可編程激勵(lì)電流源、一個(gè)基準(zhǔn)電壓源、一個(gè)振蕩器、一個(gè)低側(cè)開(kāi)關(guān)和一個(gè)精密溫度傳感器。
*附件：ads1120-q1.pdf

該器件可以以高達(dá)每秒2000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。內(nèi)部 PGA 提供高達(dá) 128 V/V 的增益。該 PGA 使 ADS1120-Q1 非常適合測(cè)量小傳感器信號(hào)的應(yīng)用，例如電阻溫度檢測(cè)器 （RTD）、熱電偶、熱敏電阻和橋式傳感器。該器件支持在使用 PGA 時(shí)測(cè)量偽或全差分信號(hào)?；蛘撸撈骷梢耘渲脼榕月穬?nèi)部PGA，同時(shí)仍提供高輸入阻抗和高達(dá)4 V/V的增益，從而實(shí)現(xiàn)單端測(cè)量。

在占空比模式下工作且禁用PGA時(shí)，功耗低至120 μA。與器件的通信通過(guò)模式 1 SPI 兼容接口建立。ADS1120-Q1 采用 TSSOP-16 封裝，額定溫度范圍為 –40°C 至 +125°C。

特性

• 符合 AEC-Q100 標(biāo)準(zhǔn)，適用于汽車(chē)應(yīng)用
  • 溫度等級(jí) 1：–40°C 至 +125°C，T一個(gè)
• 功能安全功能
  • 可用于幫助功能安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)的文檔
• 寬電源范圍：2.3 V 至 5.5 V
• 可編程增益：1 V/V 至 128 V/V
• 可編程數(shù)據(jù)速率：5 SPS至2 kSPS
• 16 位、無(wú)噪聲分辨率，20 SPS
• 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
• 雙匹配可編程電流源：
  50 μA 至 1.5 mA
• 內(nèi)部 2.048V 基準(zhǔn)電壓源：5 ppm/°C （典型值） 漂移
• 內(nèi)部 2% 精度振蕩器
• 內(nèi)部溫度傳感器：
  0.5°C（典型值）精度
• SPI 兼容接口（模式 1）

參數(shù)

方框圖

ADS1120-Q1 是德州儀器推出的汽車(chē)級(jí)四通道 16 位精密模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），核心優(yōu)勢(shì)為集成可編程增益放大器（PGA）、雙可編程激勵(lì)電流源與低漂移參考電壓，專為溫度傳感器、橋式傳感器等小信號(hào)測(cè)量場(chǎng)景設(shè)計(jì)，滿足汽車(chē)應(yīng)用的功能安全要求與寬溫工作需求。

核心參數(shù)與特性

• 硬件規(guī)格 ：支持兩通道差分或四通道單端輸入，供電電壓范圍 2.3V 5.5V；采用 16 引腳 TSSOP 封裝（5.0mm×4.4mm），工作溫度 -40°C +125°C，符合 AEC-Q100 標(biāo)準(zhǔn)。
• 精度性能 ：16 位無(wú)丟失碼分辨率，20 SPS 時(shí)噪聲 - free 性能優(yōu)異；積分非線性（INL）典型值 8 ppm，增益誤差典型值 ±0.015%；內(nèi)置溫度傳感器精度達(dá) ±0.5°C（典型值），參考電壓漂移 5 ppm/°C（典型值）。
• 速率與增益 ：采樣率可配置 52000 SPS，支持正常、占空比、 turbo 三種工作模式；PGA 增益 1128 可調(diào)，禁用時(shí)仍支持 1~4 倍增益，適配單端測(cè)量。
• 功耗與電氣特性 ：占空比模式下功耗低至 65 μA（PGA 禁用），正常模式典型功耗 340 μA；內(nèi)置 2.048V 參考電壓，支持外部參考或電源電壓作為參考。

功能與工作模式

• 核心功能 ：集成雙可編程電流源（50 μA~1.5 mA），適配 RTD 傳感器激勵(lì)；數(shù)字濾波器支持 50Hz/60Hz 工頻干擾抑制，20 SPS 時(shí)可同時(shí) rejection 雙頻率。
• 性能優(yōu)化 ：支持單觸發(fā)與連續(xù)轉(zhuǎn)換模式，占空比模式可周期性進(jìn)入低功耗狀態(tài)；內(nèi)置燒斷電流源（10 μA），用于傳感器故障檢測(cè)；提供系統(tǒng)監(jiān)測(cè)功能，可測(cè)量電源電壓與參考電壓。
• 靈活配置 ：通過(guò) SPI 接口（模式 1）配置輸入通道、增益、采樣率等參數(shù)；支持偏移校準(zhǔn)，可短接 PGA 輸入至中值電壓進(jìn)行校準(zhǔn)；低側(cè)電源開(kāi)關(guān)可控制橋式傳感器供電，降低系統(tǒng)功耗。
• 安全與兼容 ：具備 ESD 防護(hù)能力（HBM ±2000V），支持功能安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提供相關(guān)文檔支持。

應(yīng)用場(chǎng)景

適用于汽車(chē)及工業(yè)領(lǐng)域的溫度測(cè)量（熱電偶、RTD 等）、壓力傳感器、應(yīng)變片等橋式傳感器信號(hào)采集，以及電池電壓 / 電流測(cè)量等場(chǎng)景，尤其適配對(duì)精度、穩(wěn)定性與功能安全有嚴(yán)格要求的汽車(chē)電子應(yīng)用。

關(guān)鍵設(shè)計(jì)要點(diǎn)

• 電源要求 ：模擬電源（AVDD/AVSS）與數(shù)字電源（DVDD/DGND）可獨(dú)立供電，無(wú)嚴(yán)格上電順序；電源引腳需就近配置 0.1 μF 低 ESR 去耦電容，推薦使用多層陶瓷電容。
• 布局建議 ：模擬與數(shù)字電路分區(qū)布局，減少串?dāng)_；模擬輸入路徑遠(yuǎn)離數(shù)字信號(hào)線，差分輸入建議配置差分 RC 濾波器；溫度傳感器相關(guān)布線需保證熱傳導(dǎo)一致性，優(yōu)化冷端補(bǔ)償精度。
• 配置方式 ：通過(guò) 4 個(gè)配置寄存器設(shè)置工作參數(shù)，支持 Reset、Start/Sync 等 6 種指令控制；SPI 接口支持多設(shè)備級(jí)聯(lián)，未使用的數(shù)字引腳需接 DVDD 或 DGND，模擬引腳可懸空或接中值電壓。