ZHCSPF7B March   2023  – April 2024 ADS127L21

PRODUCTION DATA  

  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 (1.65V ≤ IOVDD ≤ 2V)
    7. 5.7  开关特性 (1.65V ≤ IOVDD ≤ 2V)
    8. 5.8  时序要求 (2V < IOVDD ≤ 5.5V)
    9. 5.9  开关特性 (2V < IOVDD ≤ 5.5V)
    10. 5.10 时序图
    11. 5.11 典型特性
  7. 6 参数测量信息
    1. 6.1  偏移误差测量
    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 内部振荡器
        2. 7.3.3.2 外部时钟
      4. 7.3.4 调制器
      5. 7.3.5 数字滤波器
        1. 7.3.5.1 宽带滤波器
          1. 7.3.5.1.1 宽带滤波器选项
          2. 7.3.5.1.2 Sinc5 滤波器级
          3. 7.3.5.1.3 FIR1 滤波器级
          4. 7.3.5.1.4 FIR2 滤波器级
          5. 7.3.5.1.5 FIR3 滤波器级
          6. 7.3.5.1.6 FIR3 默认系数
          7. 7.3.5.1.7 IIR 滤波器级
            1. 7.3.5.1.7.1 IIR 滤波器稳定性
        2. 7.3.5.2 低延时滤波器 (Sinc)
          1. 7.3.5.2.1 Sinc3 和 Sinc4 滤波器
          2. 7.3.5.2.2 Sinc3 + Sinc1 和 Sinc4 + Sinc1 级联滤波器
      6. 7.3.6 电源
        1. 7.3.6.1 AVDD1 和 AVSS
        2. 7.3.6.2 AVDD2
        3. 7.3.6.3 IOVDD
        4. 7.3.6.4 上电复位 (POR)
        5. 7.3.6.5 CAPA 和 CAPD
      7. 7.3.7 VCM 输出电压
    4. 7.4 器件功能模式
      1. 7.4.1 速度模式
      2. 7.4.2 空闲模式
      3. 7.4.3 待机模式
      4. 7.4.4 断电模式
      5. 7.4.5 复位
        1. 7.4.5.1 RESET 引脚
        2. 7.4.5.2 通过 SPI 寄存器写入进行复位
        3. 7.4.5.3 通过 SPI 输入模式进行复位
      6. 7.4.6 同步
        1. 7.4.6.1 同步控制模式
        2. 7.4.6.2 启动/停止控制模式
        3. 7.4.6.3 单次触发控制模式
      7. 7.4.7 转换开始延迟时间
      8. 7.4.8 Calibration
        1. 7.4.8.1 OFFSET2、OFFSET1、OFFSET0 校准寄存器（地址 0Ch、0Dh、0Eh）
        2. 7.4.8.2 GAIN2、GAIN1、GAIN0 校准寄存器（地址 0Fh、10h、11h）
        3. 7.4.8.3 校准过程
    5. 7.5 编程
      1. 7.5.1 串行接口 (SPI)
        1. 7.5.1.1  片选 (CS)
        2. 7.5.1.2  串行时钟 (SCLK)
        3. 7.5.1.3  串行数据输入 (SDI)
        4. 7.5.1.4  串行数据输出/数据就绪 (SDO/DRDY)
        5. 7.5.1.5  SPI 帧
        6. 7.5.1.6  全双工操作
        7. 7.5.1.7  设备命令
          1. 7.5.1.7.1 无操作
          2. 7.5.1.7.2 读取寄存器命令
          3. 7.5.1.7.3 写入寄存器命令
        8. 7.5.1.8  读取转换数据
          1. 7.5.1.8.1 转换数据
          2. 7.5.1.8.2 数据就绪
            1. 7.5.1.8.2.1 DRDY
            2. 7.5.1.8.2.2 SDO/DRDY
            3. 7.5.1.8.2.3 DRDY 位
            4. 7.5.1.8.2.4 时钟计数
          3. 7.5.1.8.3 STATUS 字节
        9. 7.5.1.9  菊花链运行
        10. 7.5.1.10 3 线 SPI 模式
          1. 7.5.1.10.1 3 线 SPI 模式帧复位
        11. 7.5.1.11 SPI CRC
      2. 7.5.2 寄存器存储器 CRC
        1. 7.5.2.1 主程序存储器 CRC
        2. 7.5.2.2 FIR 滤波器系数 CRC
        3. 7.5.2.3 IIR 滤波器系数 CRC
  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 SPI 操作
      2. 9.1.2 输入驱动器
      3. 9.1.3 抗混叠滤波器
      4. 9.1.4 基准电压
      5. 9.1.5 同步采样系统
    2. 9.2 典型应用
      1. 9.2.1 A 加权滤波器设计
        1. 9.2.1.1 设计要求
        2. 9.2.1.2 详细设计过程
        3. 9.2.1.3 应用曲线
      2. 9.2.2 PGA855 可编程增益放大器
        1. 9.2.2.1 设计要求
        2. 9.2.2.2 详细设计过程
        3. 9.2.2.3 应用曲线
      3. 9.2.3 THS4551 抗混叠滤波器设计
        1. 9.2.3.1 设计要求
        2. 9.2.3.2 详细设计过程
        3. 9.2.3.3 应用曲线
    3. 9.3 电源相关建议
    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

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
7.3.5.2.1 Sinc3 和 Sinc4 滤波器

sinc 滤波器对高速调制器数据进行平均值计算和抽取、在降低的数据速率下生成高分辨率输出数据。增大 OSR 值会降低数据速率，同时降低因抽取和数据平均增加而产生的信号带宽和转换噪声。表 7-14 列出了 sinc3 和 sinc4 滤波器 –3dB 频率和延时时间。

表 7-9 Sinc3 和 Sinc4 滤波器特性
模式 fCLK
(MHz)		 OSR 数据速率
(kSPS)		 –3dB 频率 (kHz) 延时时间(1) (μs)
SINC3 SINC4 SINC3 SINC4
最大速度 32.768 12 1365.3 357.0 310.2 2.97 3.66
高速 25.6 1066.6 278.9 242.3 3.73 4.69
中速 12.8 533.3 139.5 121.2 7.46 9.36
低速 3.2 133.33 34.9 30.3 29.8 37.4
最大速度 32.768 16 1024 267.8 232.7 3.66 4.63
高速 25.6 800 209.2 181.8 4.67 5.95
中速 12.8 400 104.6 90.9 9.33 11.9
低速 3.2 100 26.2 22.7 37.4 47.3
最大速度 32.768 24 682.67 178.5 155.1 5.12 6.64
高速 25.6 533.3 139.5 121.2 6.57 8.43
中速 12.8 266.67 69.7 60.6 13.1 16.9
低速 3.2 66.67 17.4 15.1 52.3 67.4
最大速度 32.768 32 512 133.9 116.3 6.59 8.55
高速 25.6 400 104.6 90.9 8.42 10.9
中速 12.8 200 52.3 45.4 16.9 21.8
低速 3.2 50 13.1 11.4 67.3 87.2
最大速度 32.768 64 256 66.9 58.2 12.4 16.4
高速 25.6 200 52.3 45.4 16.0 21.0
中速 12.8 100 26.2 22.7 31.8 41.9
低速 3.2 25 6.54 5.68 127 167
最大速度 32.768 128 128 33.5 29.1 24.2 32.0
高速 25.6 100 26.2 22.7 31.0 41.0
中速 12.8 50 13.1 11.4 61.9 81.9
低速 3.2 12.5 3.27 2.84 247 327
中速 12.8 167 38.323 10.0 8.71 80.2 106
最大速度 32.768 256 64 16.7 14.5 47.6 63.2
高速 25.6 50 13.1 11.4 60.9 80.9
中速 12.8 25 6.54 5.68 121.9 162
低速 3.2 6.25 1.63 1.42 487 648
最大速度 32.768 333 49.201 12.9 11.2 61.7 82.0
高速 25.6 38.438 10.1 8.73 79.0 105
中速 12.8 19.219 5.03 4.37 158 210
低速 3.2 4.804 1.26 1.09 631 840
最大速度 32.768 512 32 8.37 7.27 94.5 126
高速 25.6 25 6.54 5.68 121 161
中速 12.8 12.5 3.27 2.84 242 322
低速 3.2 3.125 0.817 0.710 967 1287
最大速度 32.768 667 24.564 6.42 5.58 123 164
高速 25.6 19.19 5.02 4.36 157 209
中速 12.8 9.595 2.51 2.18 314 419
低速 3.2 2.39 0.627 0.545 1258 1675
最大速度 32.768 1024 16 4.18 3.64 188 251
高速 25.6 12.5 3.27 2.84 241 321
中速 12.8 6.25 1.63 1.42 482 642
低速 3.2 1.5625 0.409 0.355 1927 2567
最大速度 32.768 1333 12.291 3.21 2.79 245 326
高速 25.6 9.602 2.51 2.18 313 417
中速 12.8 4.801 1.26 1.09 627 835
低速 3.2 1.2 0.314 0.273 2507 3340
最大速度 32.768 2048 8 2.09 1.82 376 501
高速 25.6 6.25 1.63 1.42 481 641
中速 12.8 3.125 0.817 0.710 962 1282
低速 3.2 0.7813 0.204 0.178 3847 5127
最大速度 32.768 2667 6.143 1.61 1.40 489 652
高速 25.6 4.799 1.26 1.09 626 834
中速 12.8 2.4 0.628 0.545 1252 1669
低速 3.2 0.6 0.157 0.136 5008 6675
最大速度 32.768 4096 4 1.046 0.909 751 1001
高速 25.6 3.125 0.817 0.710 961 1281
中速 12.8 1.563 0.409 0.355 1922 2562
低速 3.2 0.391 0.102 0.089 7687 10247
最大速度 32.768 5333 3.072 0.803 0.698 977 1303
高速 25.6 2.4 0.628 0.545 1251 1667
低速 3.2 0.3 0.078 0.068 10006 13340
中速 12.8 13333 0.480 0.126 0.109 6251 8335
中速 12.8 16000 0.400 0.105 0.0909 7501 10002
最大速度 32.768 26667 0.614 0.161 0.140 4884 6511
高速 25.6 0.480 0.126 0.109 6251 8334
低速 3.2 0.06 0.0157 0.0136 50008 66675
最大速度 32.768 32000 0.512 0.134 0.116 5860 7813
高速 25.6 0.4 0.105 0.091 7501 10001
低速 3.2 0.05 0.0131 0.0114 60007 80007
中速 12.8 48000 0.133 0.0349 0.0303 22502 30002
中速 12.8 80000 0.08 0.0209 0.0182 37502 50002
最大速度 32.768 96000 0.17067 0.0446 0.0388 17579 23438
高速 25.6 0.133 0.0349 0.0303 22501 30001
低速 3.2 0.0166 0.0044 0.0038 180007 240007
最大速度 32.768 160000 0.102 0.0268 0.0233 29298 39063
高速 25.6 0.08 0.0209 0.0182 37501 50001
低速 3.2 0.01 0.0026 0.0023 300005 400004
(1) 当启用模拟输入缓冲器后，延时时间增加 8 / fCLK (μs)。

由于滤波过程中执行的数据平均减少，因此在 OSR 值 ≤ 24 时完整的 24 位输出数据将不可用。表 7-10 汇总了 OSR 值 ≤ 24 时的输出分辨率。

表 7-10 Sinc3 和 Sinc4 数据分辨率
OSR 分辨率（位）
12 19
16 20.5
24 23

图 7-24 和图 7-25 展示了 sinc 滤波器频率响应。频率响应在 fDATA 及其整数倍处出现一系列响应零位。在零频率时，滤波器具有零增益。图 7-25 展示了从 fMOD/2 频率开始频率响应出现的折叠。在接近 n·fMOD（n = 1、2、3 等）的输入频率下，滤波器不提供衰减。

ADS127L21 Sinc3 和 Sinc4 频率响应 (OSR = 32)图 7-24 Sinc3 和 Sinc4 频率响应
(OSR = 32)
ADS127L21 fMOD 的 sinc4 频率响应 (OSR = 32)图 7-25 fMOD 的 sinc4 频率响应 (OSR = 32)

表 7-11 展示了数据速率等于公共线路周期频率时滤波器的正常模式抑制。

表 7-11 正常模式抑制
模式 OSR fDATA (SPS) 2% 时钟变化 6% 时钟变化
SINC3 滤波器 SINC4 滤波器 SINC3 滤波器 SINC4 滤波器
低速 96000 16.6 100dB 135dB 72dB 95dB
低速 32000 50
低速 26667 60
高速 32000 400