ZHCSQT2B March   2024  – November 2024 ADS127L14 , ADS127L18

PRODMIX  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 引脚配置和功能
  6. 5 规格
    1. 5.1 绝对最大额定值
    2. 5.2 ESD 等级
    3. 5.3 建议运行条件
    4. 5.4 热性能信息
    5. 5.5 电气特性
    6. 5.6 时序要求
    7. 5.7 开关特性
    8. 5.8 时序图
    9. 5.9 典型特性
  7. 6 参数测量信息
    1. 6.1  失调电压误差测量
    2. 6.2  温漂测量
    3. 6.3  增益误差测量
    4. 6.4  增益漂移测量
    5. 6.5  NMRR 测量
    6. 6.6  CMRR 测量
    7. 6.7  PSRR 测量
    8. 6.8  SNR 测量
    9. 6.9  INL 误差测量
    10. 6.10 THD 测量
    11. 6.11 IMD 测量
    12. 6.12 SFDR 测量
    13. 6.13 噪声性能
  8. 7 详细说明
    1. 7.1 概述
    2. 7.2 功能方框图
    3. 7.3 特性说明
      1. 7.3.1 模拟输入（AINP、AINN）
        1. 7.3.1.1 输入范围
      2. 7.3.2 基准电压（REFP、REFN）
        1. 7.3.2.1 基准电压范围
      3. 7.3.3 时钟运行
        1. 7.3.3.1 时钟分频器
        2. 7.3.3.2 内部振荡器
        3. 7.3.3.3 外部时钟
      4. 7.3.4 上电复位 (POR)
      5. 7.3.5 VCM 输出电压
      6. 7.3.6 GPIO
      7. 7.3.7 调制器
      8. 7.3.8 数字滤波器
        1. 7.3.8.1 宽带滤波器
        2. 7.3.8.2 低延迟滤波器 (Sinc)
          1. 7.3.8.2.1 Sinc4 滤波器
          2. 7.3.8.2.2 Sinc4 + Sinc1 级联滤波器
          3. 7.3.8.2.3 Sinc3 滤波器
          4. 7.3.8.2.4 Sinc3 + Sinc1 滤波器
    4. 7.4 器件功能模式
      1. 7.4.1  复位
        1. 7.4.1.1 RESET 引脚
        2. 7.4.1.2 通过 SPI 寄存器进行复位
        3. 7.4.1.3 通过 SPI 输入模式进行复位
      2. 7.4.2  空闲和待机模式
      3. 7.4.3  断电
      4. 7.4.4  速度模式
      5. 7.4.5  同步
        1. 7.4.5.1 同步控制模式
        2. 7.4.5.2 启动/停止控制模式
      6. 7.4.6  转换开始延迟时间
      7. 7.4.7  校准
        1. 7.4.7.1 偏移校准寄存器
        2. 7.4.7.2 增益校准寄存器
        3. 7.4.7.3 校准过程
      8. 7.4.8  数据平均
      9. 7.4.9  诊断
        1. 7.4.9.1 ERROR 引脚和 ERR_FLAG 位
        2. 7.4.9.2 SPI CRC
        3. 7.4.9.3 寄存器映射 CRC
        4. 7.4.9.4 ADC 误差
        5. 7.4.9.5 SPI 地址范围
        6. 7.4.9.6 SCLK 计数器
        7. 7.4.9.7 时钟计数器
        8. 7.4.9.8 帧同步 CRC
        9. 7.4.9.9 自检
      10. 7.4.10 帧同步数据端口
        1. 7.4.10.1  数据包
        2. 7.4.10.2  数据格式
        3. 7.4.10.3  STATUS_DP 标头字节
        4. 7.4.10.4  FSYNC 引脚
        5. 7.4.10.5  DCLK 引脚
        6. 7.4.10.6  DOUTx 引脚
        7. 7.4.10.7  DINx 引脚
        8. 7.4.10.8  时分多路复用
        9. 7.4.10.9  菊花链
        10. 7.4.10.10 DOUTx 时序
    5. 7.5 编程
      1. 7.5.1 硬件编程
      2. 7.5.2 SPI 编程
        1. 7.5.2.1 片选 (CS)
        2. 7.5.2.2 串行时钟 (SCLK)
        3. 7.5.2.3 串行数据输入 (SDI)
        4. 7.5.2.4 串行数据输出 (SDO)
      3. 7.5.3 SPI 帧
      4. 7.5.4 命令
        1. 7.5.4.1 写入寄存器命令
        2. 7.5.4.2 读取寄存器命令
      5. 7.5.5 SPI 菊花链
  9. 8 寄存器映射
  10. 9 应用和实施
    1. 9.1 应用信息
      1. 9.1.1 输入驱动器
      2. 9.1.2 抗混叠滤波器
      3. 9.1.3 基准电压
    2. 9.2 典型应用
      1. 9.2.1 设计要求
      2. 9.2.2 详细设计过程
      3. 9.2.3 应用曲线
    3. 9.3 电源相关建议
      1. 9.3.1 AVDD1 和 AVSS
      2. 9.3.2 AVDD2
      3. 9.3.3 IOVDD
      4. 9.3.4 CAPA 和 CAPD
    4. 9.4 布局
      1. 9.4.1 布局指南
      2. 9.4.2 布局示例
  11. 10器件和文档支持
    1. 10.1 文档支持
      1. 10.1.1 相关文档
    2. 10.2 接收文档更新通知
    3. 10.3 支持资源
    4. 10.4 商标
    5. 10.5 静电放电警告
    6. 10.6 术语表
  12. 11修订历史记录
  13. 12机械、封装和可订购信息
    1. 12.1 机械数据

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

6.13 噪声性能

ADC 提供四种速度模式，可在功耗、带宽和分辨率之间进行权衡。这些模式分别是最大速度、高速、中速和低速模式，器件功耗级别依次降低。宽带滤波器提供高达 512kSPS（最大速度模式）、400kSPS（高速模式）、200kSPS（中速模式）和 50kSPS（低速模式）的数据速率。

低延迟 sinc4 滤波器提供高达 1.365MSPS（最大速度模式）、1.066MSPS（高速模式）、533kSPS（中速模式）和 133kSPS（低速模式）的数据速率。

可编程过采样率 (OSR) 确定了输出数据速率和相关的信号带宽，进而确定了总噪声性能。增大 OSR 可对调制器的更多样本取平均值来产生一个转换结果，从而降低信号带宽和总噪声。

表 7-7 至表 6-5 汇总了滤波器的噪声性能。展示的噪声性能采用了 1 倍输入范围和 4.096V 基准电压。相比之下，将基准电压降至 2.5V 会将动态范围减小 4dB（典型值）。与 1 倍输入范围和 4.096V 基准电压相比，在 2 倍输入范围和 2.5V 基准电压下运行时动态范围降低了 3dB（典型值）。

噪声数据是输入短接并偏置到 1/2 Vs 电压时转换数据的标准偏差 (rms) 结果。噪声数据代表 TA = 25°C 时的典型性能。至少应使用 8192 次或 10 秒的连续转换（以先到者为准）数据来测量 RMS 噪声 (en)。由于噪声具有随机性质，所以重复的噪声测量会产生更高或更低的噪声结果。

方程式 13 将 RMS 噪声转换为动态范围 (dB)，而方程式 14 将 RMS 噪声转换为有效分辨率（位）。

方程式 13. Dynamic Range (dB) = 20 · log[FSR / (2 · √2 · en)]
方程式 14. Effective Resolution (bits) = log2(FSR / en)

其中：

  • FSR = 2 · VREF（1 倍输入范围）
  • FSR = 4 · VREF（2 倍输入范围）
  • en = 噪声电压 (RMS)

在评估 ADC 噪声性能时，请考虑外部缓冲器和放大器噪声对总噪声性能的影响。通过选择输入多路复用器的输入短路测试连接，对 ADC 的噪声性能进行隔离评估。

表 6-1 宽带滤波器噪声性能（VREF = 4.096V，1 倍输入范围）
模式 fCLK
(MHz)		 OSR 数据速率
(kSPS)		 噪声
(en，µVRMS)		 动态范围
(dB)		 有效分辨率
（位）
最大速度 32.768 32 512 10.9 108.5 19.5
高速 25.6 400 10.8 108.6 19.5
中速 12.8 200 10.5 108.8 19.6
低速 3.2 50 10.4 108.9 19.6
最大速度 32.768 64 256 7.48 111.8 20.1
高速 25.6 200 7.33 111.9 20.1
中速 12.8 100 7.21 112.1 20.1
低速 3.2 25 7.17 112.1 20.1
最大速度 32.768 128 128 5.17 115.0 20.6
高速 25.6 100 5.14 115.0 20.6
中速 12.8 50 5.02 115.2 20.6
低速 3.2 12.5 5.02 115.2 20.6
最大速度 32.768 256 64 3.64 118.0 21.1
高速 25.6 50 3.59 118.1 21.1
中速 12.8 25 3.55 118.2 21.1
低速 3.2 6.25 3.55 118.2 21.1
最大速度 32.768 512 32 2.56 121.1 21.6
高速 25.6 25 2.55 121.1 21.6
中速 12.8 12.5 2.49 121.3 21.6
低速 3.2 3.125 2.49 121.3 21.6
最大速度 32.768 1024 16 1.73 124.5 22.2
高速 25.6 12.5 1.80 124.1 22.1
中速 12.8 6.25 1.73 124.5 22.2
低速 3.2 1.5625 1.75 124.4 22.2
最大速度 32.768 2048 8 1.37 126.5 22.5
高速 25.6 6.25 1.28 127.1 22.6
中速 12.8 3.125 1.26 127.2 22.6
低速 3.2 0.78125 1.26 127.2 22.6
最大速度 32.768 4096 4 0.930 129.9 23.1
高速 25.6 3.125 0.917 130.0 23.1
中速 12.8 1.5625 0.900 130.2 23.1
低速 3.2 0.390625 0.890 130.3 23.1
表 6-2 Sinc4 滤波器噪声性能（VREF = 4.096V，1 倍输入范围）
模式 fCLK
(MHz)		 OSR 数据速率
(kSPS)		 噪声
(en，µVRMS)		 动态范围
(dB)		 有效分辨率
（位）
最大速度 32.768 12 1365.3 65.1 93.0 16.9
高速 25.6 1066.6 66.1 92.8 16.9
中速 12.8 533.3 65.3 92.9 16.9
低速 3.2 133.33 65.3 92.9 16.9
最大速度 32.768 16 1024 25.1 101.2 18.3
高速 25.6 800 25.1 101.3 18.3
中速 12.8 400 24.6 101.4 18.3
低速 3.2 100 24.7 101.4 18.3
最大速度 32.768 24 682.67 10.4 108.9 19.6
高速 25.6 533.3 10.3 108.9 19.6
中速 12.8 266.67 10.1 109.1 19.6
低速 3.2 66.67 10.1 109.1 19.6
最大速度 32.768 32 512 8.05 111.1 20.0
高速 25.6 400 7.83 111.4 20.0
中速 12.8 200 7.78 111.4 20.0
低速 3.2 50 7.76 111.4 20.0
最大速度 32.768 64 256 5.46 114.5 20.5
高速 25.6 200 5.44 114.5 20.5
中速 12.8 100 5.30 114.8 20.6
低速 3.2 25 5.30 114.8 20.6
最大速度 32.768 128 128 3.79 117.7 21.0
高速 25.6 100 3.76 117.7 21.1
中速 12.8 50 3.68 117.9 21.1
低速 3.2 12.5 3.62 118.1 21.1
最大速度 32.768 256 64 2.74 120.5 21.5
高速 25.6 50 2.69 120.6 21.5
中速 12.8 25 2.63 120.8 21.6
低速 3.2 6.25 2.62 120.9 21.6
最大速度 32.768 512 32 1.90 123.7 22.0
高速 25.6 25 1.89 123.7 22.0
中速 12.8 12.5 1.86 123.8 22.1
低速 3.2 3.125 1.84 123.9 22.1
最大速度 32.768 1024 16 1.34 126.7 22.5
高速 25.6 12.5 1.34 126.7 22.5
中速 12.8 6.25 1.33 126.8 22.6
低速 3.2 1.56 1.32 126.8 22.6
最大速度 32.768 2048 8 0.98 129.4 23.0
高速 25.6 6.25 0.95 129.7 23.0
中速 12.8 3.125 0.93 129.9 23.1
低速 3.2 0.78 0.92 130.0 23.1
最大速度 32.768 4096 4 0.70 132.3 23.5
高速 25.6 3.125 0.69 132.5 23.5
中速 12.8 1.563 0.66 132.8 23.6
低速 3.2 0.39 0.66 132.8 23.6
表 6-3 Sinc4 + Sinc1 滤波器性能（VREF = 4.096V，1 倍输入范围）
模式 fCLK
(MHz)		 OSR 数据速率
(kSPS)		 噪声 (en)
(µVRMS)		 动态范围
(dB)		 有效分辨率
（位）
最大速度 32.768 64 256 6.77 112.6 20.2
高速 25.6 200 6.62 112.8 20.2
中速 12.8 100 6.60 112.8 20.2
低速 3.2 25 6.50 113.0 20.3
最大速度 32.768 128 128 5.16 115.0 21.0
高速 25.6 100 5.13 115.0 20.6
中速 12.8 50 5.07 115.1 20.6
低速 3.2 12.5 5.02 115.2 20.6
最大速度 32.768 320 51.2 3.39 118.6 21.2
高速 25.6 40 3.35 118.7 21.2
中速 12.8 20 3.29 118.9 21.2
低速 3.2 5 3.28 118.9 21.3
最大速度 32.768 640 25.6 2.42 121.6 21.7
高速 25.6 20 2.39 121.7 21.7
中速 12.8 10 2.35 121.8 21.7
低速 3.2 2.5 2.36 121.8 21.7
最大速度 32.768 1280 12.8 1.74 124.4 22.2
高速 25.6 10 1.73 124.5 22.2
中速 12.8 5 1.69 124.7 22.2
低速 3.2 1.25 1.68 124.7 22.2
最大速度 32.768 3200 5.12 1.10 128.4 22.8
高速 25.6 4 1.09 128.5 22.8
中速 12.8 2 1.07 128.7 22.9
低速 3.2 0.5 1.07 128.7 22.9
最大速度 32.768 6400 2.56 0.79 131.3 23.3
高速 25.6 2 0.78 131.4 23.3
中速 12.8 1 0.77 131.5 23.3
低速 3.2 0.25 0.77 131.5 23.3
最大速度 32.768 12800 1.28 0.57 134.1 23.8
高速 25.6 1 0.56 134.3 23.8
中速 12.8 0.5 0.55 134.4 23.8
低速 3.2 0.125 0.54 134.6 23.9
最大速度 32.768 32000 0.512 0.37 137.9 24.4
高速 25.6 0.4 0.37 137.9 24.4
中速 12.8 0.2 0.37 137.9 24.4
低速 3.2 0.05 0.37 137.9 24.4
表 6-4 Sinc3 滤波器性能（VREF = 4.096V，1 倍输入范围）
模式 fCLK
(MHz)		 OSR 数据速率
(SPS)		 噪声 (en)
(µVRMS) (1)		 动态范围
(dB)		 有效分辨率
（位）
最大速度 32.768 26667 614.4 0.32 139.1 24.6
高速 25.6 480 0.32 139.1 24.6
中速 12.8 240 0.32 139.1 24.6
低速 3.2 60 0.32 139.1 24.6
最大速度 32.768 32000 512 0.32 139.1 24.6
高速 25.6 400 0.31 139.4 24.7
中速 12.8 200 0.31 139.4 24.7
低速 3.2 50 0.31 139.4 24.7
(1) 噪声数据仅限于 24 位量化级别：4.096V / 223 个代码 = 0.488μV/代码。
表 6-5 Sinc3 + Sinc1 滤波器性能（VREF = 4.096V，1 倍输入范围）
模式 fCLK
(MHz)		 OSR 数据速率
(SPS)		 噪声 (en)
(µVRMS) (1)		 动态范围
(dB)		 有效分辨率
（位）
最大速度 32.768 96000 170.6 0.25 141.3 25.0
高速 25.6 133.3 0.25 141.3 25.0
中速 12.8 66.6 0.25 141.3 25.0
低速 3.2 16.6 0.25 141.3 25.0
最大速度 32.768 160000 102.4 0.24 141.6 25.0
高速 25.6 80 0.25 141.3 25.0
中速 12.8 40 0.25 141.3 25.0
低速 3.2 10 0.25 141.3 25.0
(1) 噪声数据仅限于 24 位量化级别：4.096V / 223 个代码 = 0.488μV/代码。