ADS1113、ADS1114和ADS1115（ADS111x）是高精度、低功耗、16位、I2C兼容的模數(shù)轉換器（ADC），提供無引腳X2QFN-10、SOT-10封裝和VSSOP-10封裝。ADS111x設備集成了低漂移電壓參考和振蕩器。ADS1114和ADS1115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，對于功率和空間受限的傳感器測量應用非常有用。
*附件：ads1113.pdf

ADS111x設備可實現(xiàn)最高860采樣率/秒（SPS）的數(shù)據(jù)轉換。PGA提供±256mV至±6.144V的輸入范圍，支持精確的大信號和小信號測量。ADS1115配備輸入多路復用器（MUX），支持兩個差分或四個單端輸入測量。使用ADS1114和ADS1115中的數(shù)字比較器進行低壓和過壓檢測。

特性

• 超小型包裝：
  • X2QFN：2毫米×1.5毫米×0.4毫米
  • SOT：2.9毫米×2.8毫米×0.6毫米
• 寬供電范圍：2.0V至5.5V
• 低電流消耗：150μA（連續(xù)轉換模式）
• 可編程數(shù)據(jù)速率：8SPS至860SPS
• 單周期沉降
• 內部低漂移電壓參考
• 內部振蕩器
• I2C 接口：四個可選擇的引腳地址
• 工作溫度范圍：–40°C至+125°C
• 設備系列：
  • ADS1113：一個單端（SE）或差分（DE）輸入
  • ADS1114：一個單端或差分輸入，帶有比較器和PGA
  • ADS1115：四個單端或兩個差分輸入，帶比較器和PGA

參數(shù)

方框圖

一、產品核心概述

ADS111x 系列是德州儀器推出的超小尺寸、低功耗 16 位模數(shù)轉換器（ADC）家族，包含 ADS1113、ADS1114、ADS1115 三款型號，核心優(yōu)勢為高集成度、寬供電范圍與靈活的 I2C 接口，適用于便攜式儀器、電池電壓 / 電流監(jiān)控、溫度測量系統(tǒng)、消費電子、工廠自動化與過程控制等場景，工作溫度范圍為 –40°C 至 125°C，提供 X2QFN（2mm×1.5mm）、SOT（2.9mm×2.8mm）、VSSOP-10 三種超小封裝，支持 2.0V~5.5V 單電源供電，集成內部基準、振蕩器、可編程增益放大器（PGA）及數(shù)字比較器（部分型號），滿足空間與功耗受限的高精度采樣需求。

二、關鍵特性與規(guī)格

1. 核心性能參數(shù)

• 分辨率與線性度 ：16 位分辨率（無丟失碼），積分非線性誤差（INL）±3 LSB，偏移誤差 ±3 LSB，增益誤差 0.01%~0.15%；溫度漂移低，偏移漂移 0.005 LSB/°C，增益漂移 5 ppm/°C，長期穩(wěn)定性優(yōu)異（1000 小時漂移 ±1 LSB）。
• 動態(tài)性能 ：可編程數(shù)據(jù)速率 8860 SPS，低速率下噪聲性能更優(yōu)；輸入參考噪聲隨量程與速率變化，±0.256V 量程 8 SPS 時噪聲低至 7.8125 μV LSB；共模抑制比（CMRR）90105 dB，電源抑制比（PSRR）80 ppm/V。
• 輸入與量程 ：ADS1113/1114 支持 1 路差分 / 單端輸入，ADS1115 支持 2 路差分 / 4 路單端輸入；PGA 可編程量程 ±0.256V~±6.144V，LSB 尺寸 7.8125 μV187.5 μV；輸入阻抗依量程而異，典型值 2.4 MΩ100 MΩ，輸入泄漏電流 ±10 μA。
• 功耗與基準 ：連續(xù)轉換模式功耗僅 150 μA，單觸發(fā)模式轉換后自動掉電，功耗更低；內置低漂移電壓基準（無外部基準接口），基準電壓 2.048V（固定），基準漂移 ±10 ppm/°C；I2C 接口支持標準 / 快速 / 高速模式（最高 3.4 MHz），支持 4 種引腳可選地址，可多器件級聯(lián)。

2. 核心功能

• 輸入與采樣：采用 ΔΣ 架構，單周期穩(wěn)定，轉換時間 = 1 / 數(shù)據(jù)速率；模擬輸入為差分 / 單端雙極性，輸入電壓范圍不超過 VDD+0.3V，需避免負壓輸入；ADS1115 內置輸入多路選擇器（MUX），支持多通道切換采樣。
• 增益與比較器：ADS1114/1115 集成 PGA，6 檔量程可調，適配大小信號測量；ADS1114/1115 內置數(shù)字比較器，支持傳統(tǒng) / 窗口比較模式，可配置閾值、 latch 功能及觸發(fā)次數(shù)，ALERT/RDY 引腳可作為比較器輸出或轉換就緒信號。
• 接口與輸出：I2C 兼容接口，4 種引腳可選地址（ADDR 引腳接 GND/VDD/SDA/SCL），支持多器件共用總線；輸出數(shù)據(jù)格式為二進制補碼，16 位數(shù)據(jù)通過兩字節(jié)傳輸，支持連續(xù)轉換與單觸發(fā)轉換模式。
• 功耗控制：支持連續(xù)轉換（默認數(shù)據(jù)速率 128 SPS）與單觸發(fā)模式，單觸發(fā)模式轉換后自動進入低功耗狀態(tài)；通過 duty cycling 可進一步降低功耗，適合周期性采樣場景。

三、封裝與引腳

1. 封裝信息

• X2QFN-10 封裝：尺寸 2mm×1.5mm×0.4mm，引腳間距 0.5mm，結到環(huán)境熱阻 245.2 °C/W；SOT-10 封裝：2.9mm×2.8mm×0.6mm，熱阻 147.1 °C/W；VSSOP-10 封裝：熱阻 182.7 °C/W；均為 MSL 等級 1~2，支持 260°C 回流焊，滿足高密度 PCB 布局需求。

2. 關鍵引腳功能

• 電源與地：VDD（2.0V~5.5V 供電）、GND（地）；電源引腳需配置 0.1μF 去耦電容，就近布局以降低噪聲。
• 模擬輸入：AIN0~AIN3（模擬輸入引腳），ADS1113/1114 僅使用 AIN0/AIN1，ADS1115 支持多通道組合采樣；輸入需避免超過電源軌 ±0.3V，必要時加限流電阻與鉗位二極管保護。
• 控制與接口：SCL（I2C 時鐘）、SDA（I2C 數(shù)據(jù)）、ADDR（地址選擇）；ADS1114/1115 額外提供 ALERT/RDY 引腳（比較器輸出 / 轉換就緒）。

四、應用場景與設計支持

1. 典型應用

• 電池管理：電池電壓、電流監(jiān)控，通過低功耗模式延長設備續(xù)航，適配單節(jié) / 多節(jié)鋰電池采樣。
• 溫度測量：搭配 thermocouple、thermistor 等溫度傳感器，利用低噪聲特性實現(xiàn)高精度溫度采樣，支持多通道環(huán)境溫度監(jiān)測。
• 便攜式設備：便攜式儀器、穿戴設備的信號采集，超小封裝與低功耗特性適配空間受限場景；工業(yè)控制中的過程變量采樣，如壓力、流量等傳感器信號轉換。

2. 設計資源

• 電源與去耦：單電源供電無需電源排序，VDD 引腳必須就近配置 0.1μF 多層陶瓷去耦電容，避免使用過孔連接電容，降低電源噪聲。
• 輸入與濾波：高阻抗信號源需加緩沖器，避免影響采樣精度；建議在模擬輸入端添加一階 RC 濾波（電阻 < 1kΩ），抑制高頻噪聲與混疊，濾波截止頻率建議設為數(shù)據(jù)速率的 10 倍。
• 接口與配置：I2C 總線需配置 1k~10kΩ 上拉電阻，總線電容不超過 400pF；通過配置寄存器設置量程、數(shù)據(jù)速率、轉換模式，ADS1115 需配置多路選擇器選擇采樣通道。
• 布局要點：嚴格分離模擬區(qū)與數(shù)字區(qū)，模擬輸入線遠離數(shù)字信號線；填充接地平面，減少信號環(huán)路面積；未使用的模擬輸入可懸空或接地，ALERT/RDY 引腳未使用時可懸空或通過弱上拉接 VDD。

五、型號差異與訂單信息

1. 型號核心差異

2. 可靠性與訂單信息

• 可靠性保障：ESD 防護等級 HBM ±2000V、CDM ±500V；存儲溫度范圍–65°C~150°C，最大結溫 150°C，滿足工業(yè)級可靠性要求。
• 可訂購型號：提供小卷盤（250 片）、大卷盤（2500~3000 片）包裝，型號包括 ADS1113IDGSR/IRUGR、ADS1114IDGST/IRUGT、ADS1115IDYNR/IRUGTG4 等，均為 RoHS 兼容產品，引腳標識分別為 BROI、BRNI、BOGI 等。