ZHCSBH5C May   2013  – August 2016 ADS1220

PRODUCTION DATA.  

  1. 1 特性
  2. 2 应用
  3. 3 说明
  4. 4 修订历史记录
  5. 5 引脚配置和功能
  6. 6 技术规格
    1. 6.1 绝对最大额定值
    2. 6.2 ESD 额定值
    3. 6.3 建议的工作条件
    4. 6.4 热性能信息
    5. 6.5 电气特性
    6. 6.6 SPI 时序要求
    7. 6.7 SPI 开关特性
    8. 6.8 典型特性
  7. 7 参数测量信息
    1. 7.1 噪声性能
  8. 8 详细 说明
    1. 8.1 概述
    2. 8.2 功能框图
    3. 8.3 特性 说明
      1. 8.3.1  多路复用器
      2. 8.3.2  低噪声 PGA
        1. 8.3.2.1 PGA 共模电压要求
        2. 8.3.2.2 旁路 PGA
      3. 8.3.3  调制器
      4. 8.3.4  数字滤波器
      5. 8.3.5  输出数据速率
      6. 8.3.6  电压基准
      7. 8.3.7  时钟源
      8. 8.3.8  激励电流源
      9. 8.3.9  低侧电源开关
      10. 8.3.10 传感器检测
      11. 8.3.11 系统监测
      12. 8.3.12 偏移校准
      13. 8.3.13 温度传感器
        1. 8.3.13.1 由温度转换为数字代码
          1. 8.3.13.1.1 对于正温度（例如 50°C）：
          2. 8.3.13.1.2 对于负温度（例如 -25°C）：
        2. 8.3.13.2 由数字代码转换为温度
    4. 8.4 器件功能模式
      1. 8.4.1 上电和复位
      2. 8.4.2 转换模式
        1. 8.4.2.1 单次模式
        2. 8.4.2.2 连续转换模式
      3. 8.4.3 工作模式
        1. 8.4.3.1 正常模式
        2. 8.4.3.2 占空比模式
        3. 8.4.3.3 Turbo 模式
        4. 8.4.3.4 掉电模式
    5. 8.5 编程
      1. 8.5.1 串行接口
        1. 8.5.1.1 片选 (CS)
        2. 8.5.1.2 串行时钟 (SCLK)
        3. 8.5.1.3 数据就绪 (DRDY)
        4. 8.5.1.4 数据输入 (DIN)
        5. 8.5.1.5 数据输出与数据就绪 (DOUT/DRDY)
        6. 8.5.1.6 SPI 超时
      2. 8.5.2 数据格式
      3. 8.5.3 命令
        1. 8.5.3.1 RESET (0000 011x)
        2. 8.5.3.2 START/SYNC (0000 100x)
        3. 8.5.3.3 POWERDOWN (0000 001x)
        4. 8.5.3.4 RDATA (0001 xxxx)
        5. 8.5.3.5 RREG (0010 rrnn)
        6. 8.5.3.6 WREG (0100 rrnn)
      4. 8.5.4 读取数据
      5. 8.5.5 发送命令
      6. 8.5.6 连接多个器件
    6. 8.6 寄存器映射
      1. 8.6.1 配置寄存器
        1. 8.6.1.1 配置寄存器 0（偏移 = 00h）[复位 = 00h]
        2. 8.6.1.2 配置寄存器 1（偏移 = 01h）[复位 = 00h]
        3. 8.6.1.3 配置寄存器 2（偏移 = 02h）[复位 = 00h]
        4. 8.6.1.4 配置寄存器 3（偏移 = 03h）[复位 = 00h]
  9. 9 应用和实施
    1. 9.1 应用信息
      1. 9.1.1 串行接口连接
      2. 9.1.2 模拟输入滤波
      3. 9.1.3 外部基准和比例测量
      4. 9.1.4 设定合适的共模输入电压
      5. 9.1.5 未使用的输入和输出
      6. 9.1.6 伪代码示例
    2. 9.2 典型 应用
      1. 9.2.1 K 型热电偶测量（-200°C 至 +1250°C）
        1. 9.2.1.1 设计要求
        2. 9.2.1.2 详细设计流程
        3. 9.2.1.3 应用曲线
      2. 9.2.2 三线制 RTD 测量（-200°C 至 +850°C）
        1. 9.2.2.1 设计要求
        2. 9.2.2.2 详细设计流程
          1. 9.2.2.2.1 两线制和四线制 RTD 测量的设计变型
        3. 9.2.2.3 应用曲线
      3. 9.2.3 电阻桥式测量
        1. 9.2.3.1 设计要求
        2. 9.2.3.2 详细设计流程
  10. 10电源相关建议
    1. 10.1 电源排序
    2. 10.2 电源斜升速率
    3. 10.3 电源去耦
  11. 11布局布线
    1. 11.1 布局布线指南
    2. 11.2 布局示例
  12. 12器件和文档支持
    1. 12.1 文档支持
      1. 12.1.1 相关文档　
    2. 12.2 接收文档更新通知
    3. 12.3 社区资源
    4. 12.4 商标
    5. 12.5 静电放电警告
    6. 12.6 Glossary
  13. 13机械、封装和可订购信息

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息

7 参数测量信息

7.1 噪声性能

Δ-Σ (ΔΣ) 模数转换器 (ADC) 基于过采样原则。ΔΣ ADC 的输入信号在高频下（调制器频率）进行采样，随后在数字域中进行滤波和抽取，从而在相应输出数据传输速率下生成转换结果。调制器频率与输出数据传输速率的比值称为过采样率 (OSR)。通过增加 OSR 并降低输出数据传输速率， ADC 的噪声性能可以被优化。即当输出数据传输速率下降时，获取一个转换结果需要对内部调制器的更多样本求取平均值，因此输入参考噪声下降。增大增益同样能够降低输入参考噪声，这在测量低幅度信号时非常有效。

Table 1 至Table 8 总结了器件的噪声性能。这些数据代表 TA = 25°C 并使用 2.048V 内部基准电压时的典型噪声性能。显示的数据为在约 0.75 秒的时间内针对单一器件读数求取平均值的结果，此类数据的测定条件为输入以内部方式短接在一起。Table 1、Table 3、Table 5 和Table 7 列出了不同条件下输入参考噪声（单位为 μVRMS）。请注意，µVPP 值在括号中显示。Table 2、Table 4、Table 6 和Table 8 列出了根据 μVRMS 值计算得出的相应数据有效位数 (ENOB)。该计算过程通过Equation 1 完成。请注意，使用Equation 2 并根据噪声峰峰值计算得出的无噪声位在括号中显示。

输入can的噪声（Table 1、Table 3、Table 5 和Table 7）仅在使用外部低噪声基准（例如，REF5020）时略有变化。要在使用除 2.048V 外的其他基准电压时计算 ENOB 数和无噪声位，请使用Equation 1 至Equation 3：

Equation 1. ENOB = ln (满量程范围 / VRMS-噪声) / ln(2)
Equation 2. 无噪声位 = ln (满量程范围 / VPP-噪声) / ln(2)
Equation 3. 满量程范围 = 2 · Vref / 增益

Table 1. 噪声，单位为 μVRMS (μVPP)
条件：AVDD = 3.3V，AVSS = 0V，正常模式，内部基准电压 = 2.048V

数据传输速率
(SPS)		 增益（PGA 启用）
1 2 4 8 16 32 64 128
20 3.71 (13.67) 1.54 (5.37) 1.15 (4.15) 0.80 (3.36) 0.35 (1.16) 0.23 (0.73) 0.10 (0.35) 0.09 (0.41)
45 7.36 (29.54) 2.93 (13.06) 1.71 (9.28) 0.88 (4.06) 0.50 (2.26) 0.29 (1.49) 0.19 (0.82) 0.12 (0.51)
90 10.55 (47.36) 4.50 (20.75) 2.43 (11.35) 1.51 (6.65) 0.65 (3.62) 0.42 (2.14) 0.27 (1.22) 0.18 (0.85)
175 11.90 (63.72) 6.45 (34.06) 3.26 (17.76) 1.82 (11.20) 1.01 (5.13) 0.57 (3.09) 0.34 (2.14) 0.26 (1.60)
330 19.19 (106.93) 9.38 (50.78) 4.25 (26.25) 2.68 (14.13) 1.45 (7.52) 0.79 (4.66) 0.50 (2.69) 0.34 (1.99)
600 24.78 (151.61) 13.35 (72.27) 6.68 (39.43) 3.66 (19.26) 2.10 (12.77) 1.14 (6.87) 0.70 (4.76) 0.55 (3.34)
1000 37.53 (227.29) 18.87 (122.68) 9.53 (58.53) 5.37 (31.52) 2.95 (18.08) 1.65 (10.71) 1.03 (6.52) 0.70 (4.01)

Table 2. 根据均方根 (RMS) 噪声得出的 ENOB（根据噪声峰峰值得出的无噪声位）
条件：AVDD = 3.3V，AVSS = 0V，正常模式，内部基准电压 = 2.048V

数据传输速率
(SPS)		 增益（PGA 启用）
1 2 4 8 16 32 64 128
20 20.08 (18.19) 20.34 (18.54) 19.76 (17.91) 19.28 (17.22) 19.48 (17.75) 19.10 (17.42) 19.33 (17.49) 18.49 (16.26)
45 19.09 (17.08) 19.42 (17.26) 19.19 (16.75) 19.15 (16.94) 18.95 (16.79) 18.74 (16.39) 18.38 (16.25) 18.00 (15.49)
90 18.57 (16.40) 18.80 (16.59) 18.68 (16.46) 18.37 (16.23) 18.60 (16.11) 18.20 (15.87) 17.87 (15.67) 17.44 (15.20)
175 18.39 (15.97) 18.28 (15.88) 18.26 (15.82) 18.10 (15.48) 17.96 (15.61) 17.78 (15.34) 17.53 (14.87) 16.91 (14.29)
330 17.70 (15.23) 17.74 (15.30) 17.88 (15.25) 17.54 (15.15) 17.43 (15.05) 17.30 (14.74) 16.96 (14.54) 16.50 (13.97)
600 17.33 (14.72) 17.23 (14.79) 17.23 (14.66) 17.09 (14.70) 16.89 (14.29) 16.77 (14.18) 16.48 (13.72) 15.83 (13.23)
1000 16.74 (14.14) 16.73 (14.03) 16.71 (14.09) 16.54 (13.99) 16.41 (13.79) 16.25 (13.54) 15.92 (13.26) 15.49 (12.96)

Table 3. PGA 禁用时的噪声，单位为 μVRMS (μVPP)
条件：AVDD = 3.3V，AVSS = 0V，正常模式，内部基准电压 = 2.048V

数据传输速率
(SPS)		 增益（PGA 禁用）
1 2 4
20 3.89 (13.43) 1.85 (6.84) 1.26 (3.91)
45 6.97 (31.98) 2.94 (12.94) 1.41 (5.62)
90 8.50 (42.48) 4.49 (18.92) 2.07 (9.95)
175 12.99 (65.92) 6.24 (35.40) 3.04 (18.92)
330 18.18 (94.24) 8.12 (50.17) 4.71 (28.75)
600 25.29 (138.67) 12.77 (78.13) 6.27 (39.79)
1000 38.04 (260.50) 18.40 (120.97) 9.48 (63.72)

Table 4. 当 PGA 禁用时，根据 RMS 噪声得出的 ENOB（根据噪声峰峰值得出的无噪声位）
条件：AVDD = 3.3V，AVSS = 0V，正常模式，内部基准电压 = 2.048V

数据传输速率
(SPS)		 增益（PGA 禁用）
1 2 4
20 20.01 (18.22) 20.08 (18.19) 19.63 (18.00)
45 19.61 (16.97) 19.41 (17.27) 19.47 (17.48)
90 18.88 (16.56) 18.80 (16.72) 18.91 (16.65)
175 18.27 (15.92) 18.32 (15.82) 18.36 (15.72)
330 17.78 (15.41) 17.94 (15.32) 17.73 (15.12)
600 17.31 (14.85) 17.29 (14.68) 17.32 (14.65)
1000 16.72 (13.94) 16.76 (14.05) 16.72 (13.97)

Table 5. 噪声，单位为 μVRMS (μVPP)
条件：AVDD = 3.3V，AVSS = 0V，Turbo 模式，内部基准电压 = 2.048V

数据传输速率
(SPS)		 增益（PGA 启用）
1 2 4 8 16 32 64 128
40 4.56 (24.17) 2.40 (11.35) 1.22 (4.94) 0.71 (2.84) 0.35 (1.60) 0.19 (0.85) 0.16 (0.71) 0.09 (0.55)
90 5.74 (25.88) 2.97 (14.40) 1.47 (5.80) 1.13 (5.52) 0.50 (2.67) 0.32 (1.32) 0.23 (1.13) 0.15 (0.69)
180 8.49 (46.88) 4.66 (21.36) 2.30 (12.88) 1.24 (7.23) 0.72 (4.82) 0.42 (2.57) 0.28 (1.47) 0.24 (1.34)
350 13.42 (84.72) 5.86 (40.04) 3.39 (19.04) 1.88 (10.13) 1.05 (6.15) 0.64 (3.59) 0.43 (2.29) 0.28 (1.39)
660 17.09 (120.36) 9.34 (47.36) 4.81 (27.83) 2.97 (17.36) 1.54 (10.21) 0.82 (4.43) 0.58 (3.67) 0.41 (2.93)
1200 25.71 (162.35) 12.31 (85.94) 6.81 (44.01) 3.72 (21.55) 2.09 (15.14) 1.23 (7.58) 0.80 (5.31) 0.57 (3.51)
2000 36.23 (265.14) 18.24 (127.32) 9.24 (65.43) 5.49 (37.02) 2.89 (18.89) 1.77 (12.00) 1.13 (7.60) 0.82 (5.81)

Table 6. 根据均方根 (RMS) 噪声得出的 ENOB（根据噪声峰峰值得出的无噪声位）
条件：AVDD = 3.3V，AVSS = 0V，Turbo 模式，内部基准电压 = 2.048V

数据传输速率
(SPS)		 增益（PGA 启用）
1 2 4 8 16 32 64 128
40 19.78 (17.37) 19.71 (17.46) 19.68 (17.66) 19.45 (17.46) 19.47 (17.29) 19.37 (17.21) 18.65 (16.46) 18.40 (15.83)
90 19.45 (17.27) 19.39 (17.12) 19.41 (17.43) 18.79 (16.50) 18.97 (16.55) 18.62 (16.57) 18.11 (15.80) 17.75 (15.49)
180 18.88 (16.42) 18.75 (16.55) 18.76 (16.28) 18.65 (16.11) 18.43 (15.70) 18.23 (15.60) 17.79 (15.41) 17.05 (14.54)
350 18.22 (15.56) 18.42 (15.64) 18.21 (15.71) 18.05 (15.62) 17.89 (15.35) 17.62 (15.12) 17.20 (14.77) 16.78 (14.49)
660 17.87 (15.05) 17.74 (15.40) 17.70 (15.17) 17.39 (14.85) 17.34 (14.61) 17.25 (14.82) 16.75 (14.09) 16.25 (13.42)
1200 17.28 (14.62) 17.34 (14.54) 17.20 (14.51) 17.07 (14.54) 16.90 (14.05) 16.67 (14.04) 16.28 (13.56) 15.77 (13.15)
2000 16.79 (13.92) 16.78 (13.97) 16.76 (13.93) 16.51 (13.76) 16.44 (13.73) 16.14 (13.38) 15.79 (13.04) 15.25 (12.43)

Table 7. PGA 禁用时的噪声，单位为 μVRMS (μVPP)
条件：AVDD = 3.3V，AVSS = 0V，Turbo 模式，内部基准电压 = 2.048V

数据传输速率
(SPS)		 增益（PGA 禁用）
1 2 4
40 4.22 (22.46) 2.30 (10.74) 0.93 (3.91)
90 6.57 (31.01) 3.53 (14.28) 1.59 (6.84)
180 8.41 (55.66) 4.30 (22.09) 2.31 (14.59)
350 12.68 (75.20) 6.02 (34.18) 3.22 (17.64)
660 17.81 (111.08) 9.06 (56.76) 4.24 (27.47)
1200 25.43 (176.03) 12.70 (89.23) 6.28 (40.95)
2000 36.11 (250.98) 17.30 (131.35) 8.77 (68.18)

Table 8. 当 PGA 禁用时，根据 RMS 噪声得出的 ENOB（根据噪声峰峰值得出的无噪声位）
条件：AVDD = 3.3V，AVSS = 0V，Turbo 模式，内部基准电压 = 2.048V

数据传输速率
(SPS)		 增益（PGA 禁用）
1 2 4
40 19.89 (17.48) 19.76 (17.54) 20.07 (18.00)
90 19.25 (17.01) 19.15 (17.13) 19.29 (17.19)
180 18.89 (16.17) 18.86 (16.50) 18.76 (16.10)
350 18.30 (15.73) 18.38 (15.87) 18.28 (15.83)
660 17.81 (15.17) 17.79 (15.14) 17.88 (15.19)
1200 17.30 (14.51) 17.30 (14.49) 17.31 (14.61)
2000 16.79 (13.99) 16.85 (13.93) 16.83 (13.87)