ZHCSQZ8B May   2022  – November 2025 ADS1285

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 ≤ 1.95V 和 2.7V ≤ IOVDD ≤ 3.6V
    7. 5.7 开关特性：1.65V ≤ IOVDD ≤ 1.95V 和 2.7V ≤ IOVDD ≤ 3.6V
    8. 5.8 时序图
    9. 5.9 典型特性
  7. 6 参数测量信息
    1. 6.1 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
      2. 7.3.2 PGA 和缓冲器
        1. 7.3.2.1 可编程增益放大器 (PGA)
        2. 7.3.2.2 缓冲器运行（PGA 旁路）
      3. 7.3.3 电压基准输入
      4. 7.3.4 IOVDD 电源
      5. 7.3.5 调制器
        1. 7.3.5.1 调制器过驱动
      6. 7.3.6 数字滤波器
        1. 7.3.6.1 Sinc 滤波器部分
        2. 7.3.6.2 FIR 滤波器选择
        3. 7.3.6.3 群延迟和阶跃响应
          1. 7.3.6.3.1 线性相位响应
          2. 7.3.6.3.2 最小相位响应
        4. 7.3.6.4 HPF 级
      7. 7.3.7 时钟输入
      8. 7.3.8 GPIO
    4. 7.4 器件功能模式
      1. 7.4.1 电源模式
      2. 7.4.2 断电模式
      3. 7.4.3 复位
      4. 7.4.4 同步
        1. 7.4.4.1 脉冲同步模式
        2. 7.4.4.2 连续同步模式
      5. 7.4.5 采样率转换器
      6. 7.4.6 偏移和增益校准
        1. 7.4.6.1 OFFSET 寄存器
        2. 7.4.6.2 GAIN 寄存器
        3. 7.4.6.3 校准过程
    5. 7.5 编程
      1. 7.5.1 串行接口
        1. 7.5.1.1 片选 (CS)
        2. 7.5.1.2 串行时钟 (SCLK)
        3. 7.5.1.3 数据输入 (DIN)
        4. 7.5.1.4 数据输出 (DOUT)
        5. 7.5.1.5 数据就绪 (DRDY)
      2. 7.5.2 转换数据格式
      3. 7.5.3 命令
        1. 7.5.3.1  单字节命令
        2. 7.5.3.2  WAKEUP：唤醒命令
        3. 7.5.3.3  STANDBY：软件断电命令
        4. 7.5.3.4  SYNC：同步命令
        5. 7.5.3.5  复位：复位命令
        6. 7.5.3.6  直接读取数据
        7. 7.5.3.7  RDATA：读取转换数据命令
        8. 7.5.3.8  RREG：读取寄存器命令
        9. 7.5.3.9  WREG：写入寄存器命令
        10. 7.5.3.10 OFSCAL：偏移校准命令
        11. 7.5.3.11 GANCAL：增益校准命令
    6. 7.6 寄存器映射
      1. 7.6.1 寄存器说明
        1. 7.6.1.1 ID/SYNC：器件 ID、SYNC 寄存器（地址 = 00h）[复位 = xxxx0000b]
        2. 7.6.1.2 CONFIG0：配置寄存器 0（地址 = 01h）[复位 = 12h]
        3. 7.6.1.3 CONFIG1：配置寄存器 1（地址 = 02h）[复位 = 00h]
        4. 7.6.1.4 HPF0、HPF1：高通滤波器寄存器（地址 = 03h、04h）[复位 = 32h、03h]
        5. 7.6.1.5 OFFSET0、OFFSET1、OFFSET2：偏移校准寄存器（地址 = 05h、06h、07h）[复位 = 00h、00h、00h]
        6. 7.6.1.6 GAIN0、GAIN1、GAIN2：增益校准寄存器（地址 = 08h、09h、0Ah）[复位 = 00h、00h、40h]
        7. 7.6.1.7 GPIO：数字输入/输出寄存器（地址 = 0Bh）[复位 = 000xx000b]
        8. 7.6.1.8 SRC0、SRC1：采样率转换器寄存器（地址 = 0Ch、0Dh）[复位 = 00h、80h]
  9. 8 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 设计要求
      2. 8.2.2 详细设计过程
      3. 8.2.3 应用曲线
    3. 8.3 电源相关建议
      1. 8.3.1 模拟电源
      2. 8.3.2 数字电源
      3. 8.3.3 接地
      4. 8.3.4 散热焊盘
    4. 8.4 布局
      1. 8.4.1 布局指南
      2. 8.4.2 布局示例
  10. 9 器件和文档支持
    1. 9.1 接收文档更新通知
    2. 9.2 支持资源
    3. 9.3 商标
    4. 9.4 静电放电警告
    5. 9.5 术语表
  11. 10修订历史记录
  12. 11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

7.3.6.2 FIR 滤波器选择

数字滤波器的第二部分是一个多级 FIR 低通滤波器。来自 sinc 滤波器的经过部分滤波的数据输入到 FIR 滤波器。FIR 滤波器决定数据的最终频率和相位响应。图 7-14 显示了 FIR 滤波器由四个级组成。

ADS1285 FIR 滤波器图 7-14 FIR 滤波器

前两个 FIR 级是半带滤波器，每级抽取比 = 2。第三和第四个 FIR 级决定最终的频率和相位响应。对于 FIR 三级和四级，抽取比为 4 和 2。FIR 滤波器的总体抽取比为 32。第 3 和 4 级中的独特系数集决定了线性和最小相位滤波器响应。相位响应通过 CONFIG0 寄存器的 PHASE 位进行选择。表 7-4 列出了 sinc 和 FIR 滤波器级的组合抽取比以及相应的 FIR 滤波器数据速率。

表 7-4 FIR 滤波器数据速率
DR[2:0] 位 组合抽取比 数据速率 (SPS)
高功耗和中等功耗模式 低功耗模式
000 8192 250 125
001 4096 500 250
010 2048 1000 500
011 1024 2000 1000
100 512 4000 2000

表 7-5 列出了线性和最小相位系数的 FIR 滤波器系数和数据缩放比例。

表 7-5 FIR 滤波器系数
系数 STAGE 1 STAGE 2 STAGE 3 STAGE 4
缩放比例 = 1/512 缩放比例 = 1/8388608 缩放比例 = 1/134217728 缩放比例 = 1/134217728
线性相位 线性相位 线性相位 最小相位 线性相位 最小相位
b0 3 -10944 0 819 -132 11767
b1 0 0 0 8211 -432 133882
b2 -25 103807 -73 44880 -75 769961
b3 0 0 -874 174712 2481 2940447
b4 150 -507903 -4648 536821 6692 8262605
b5 256 0 -16147 1372637 7419 17902757
b6 150 2512192 -41280 3012996 -266 30428735
b7 0 4194304 -80934 5788605 -10663 40215494
b8 -25 2512192 -120064 9852286 -8280 39260213
b9 0 0 -118690 14957445 10620 23325925
b10 3 -507903 -18203 20301435 22008 -1757787
b11 0 224751 24569234 348 -21028126
b12 103807 580196 26260385 -34123 -21293602
b13 0 893263 24247577 -25549 -3886901
b14 -10944 891396 18356231 33460 14396783
b15 293598 9668991 61387 16314388
b16 -987253 327749 -7546 1518875
b17 -2635779 -7171917 -94192 -12979500
b18 -3860322 -10926627 -50629 -11506007
b19 -3572512 -10379094 101135 2769794
b20 -822573 -6505618 134826 12195551
b21 4669054 -1333678 -56626 6103823
b22 12153698 2972773 -220104 -6709466
b23 19911100 5006366 -56082 -9882714
b24 25779390 4566808 263758 -353347
b25 27966862 2505652 231231 8629331
b26 25779390 126331 -215231 5597927
b27 19911100 -1496514 -430178 -4389168
b28 12153698 -1933830 34715 -7594158
b29 4669054 -1410695 580424 -428064
b30 -822573 -502731 283878 6566217
b31 -3572512 245330 -588382 4024593
b32 -3860322 565174 -693209 -3679749
b33 -2635779 492084 366118 -5572954
b34 -987253 231656 1084786 332589
b35 293598 -9196 132893 5136333
b36 891396 -125456 -1300087 2351253
b37 893263 -122207 -878642 -3357202
b38 580196 -61813 1162189 -3767666
b39 224751 -4445 1741565 1087392
b40 -18203 22484 -522533 3847821
b41 -118690 22245 -2490395 919792
b42 -120064 10775 -688945 -2918303
b43 -80934 940 2811738 -2193542
b44 -41280 -2953 2425494 1493873
b45 -16147 -2599 -2338095 2595051
b46 -4648 -1052 -4511116 -79991
b47 -874 -43 641555 -2260106
b48 -73 214 6661730 -963855
b49 0 132 2950811 1482337
b50 0 33 -8538057 1480417
b51 0 0 -10537298 -586408
b52 9818477 -1497356
b53 41426374 -168417
b54 56835776 1166800
b55 41426374 644405
b56 9818477 -675082
b57 -10537298 -806095
b58 -8538057 211391
b59 2950811 740896
b60 6661730 141976
b61 641555 -527673
b62 -4511116 -327618
b63 -2338095 278227
b64 2425494 363809
b65 2811738 -70646
b66 -688945 -304819
b67 -2490395 -63159
b68 -522533 205798
b69 1741565 124363
b70 1162189 -107173
b71 -878642 -131357
b72 -1300087 31104
b73 132893 107182
b74 1084786 15644
b75 366118 -71728
b76 -693209 -36319
b77 -588382 38331
b78 283878 38783
b79 580424 -13557
b80 34715 -31453
b81 -430178 -1230
b82 -215231 20983
b83 231231 7729
b84 263758 -11463
b85 -56082 -8791
b86 -220104 4659
b87 -56626 7126
b88 134826 -732
b89 101135 -4687
b90 -50629 -976
b91 -94192 2551
b92 -7546 1339
b93 61387 -1103
b94 33460 -1085
b95 -25549 314
b96 -34123 681
b97 348 16
b98 22008 -349
b99 10620 -96
b100 -8280 144
b101 -10663 78
b102 -266 -46
b103 7419 -42
b104 6692 9
b105 2481 16
b106 -75 0
b107 -432 -4
b108 -132 0
b109 0 0

图 7-15 显示了 FIR 通带频率响应为 0.375 × fDATA，通带纹波为 ±0.003dB。图 7-16 展示了从 0Hz 到 fDATA 的通带、过渡带和阻带性能。该滤波器专为在奈奎斯特频率下实现 -135dB 阻带衰减而设计。

ADS1285 FIR 滤波器通带响应图 7-15 FIR 滤波器通带响应
ADS1285 FIR 滤波器过渡带响应图 7-16 FIR 滤波器过渡带响应

与许多采样系统一样，该滤波器响应会在调制器采样率 (fMOD) 的整数倍频点重复出现。滤波器响应在频率 = N × fMOD ± f0 处重复出现（其中 N = 1、2…，f0 为滤波器通带）。若这些频率未被滤除且存在于信号中，会折返（或混叠）至通带内，进而导致误差。可通过低通输入滤波器降低混叠误差。对于许多地震检波器的典型带限信号，在 PGA 输出端配置单极滤波器即可有效抑制混叠频率。