ZHCSHA1C November   2019  – July 2020 ADS8686S

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 规格
    1. 6.1  绝对最大额定值
    2. 6.2  ESD 等级
    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  时序要求
    7. 6.7  开关特性
    8. 6.8  时序图通用
    9. 6.9  时序图：并行数据读取
    10. 6.10 时序图：串行数据读取
    11. 6.11 典型特性
  7. 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  模拟输入阻抗
      3. 7.3.3  输入钳位保护电路
      4. 7.3.4  可编程增益放大器 (PGA)
      5. 7.3.5  二阶可编程低通滤波器 (LPF)
      6. 7.3.6  ADC 驱动器
      7. 7.3.7  多路复用器
      8. 7.3.8  数字滤波器和噪声
      9. 7.3.9  基准
        1. 7.3.9.1 内部基准
        2. 7.3.9.2 外部基准
        3. 7.3.9.3 为多个器件提供一个 VREF
      10. 7.3.10 ADC 传输特性
    4. 7.4 器件功能模式
      1. 7.4.1 器件接口：引脚描述
        1. 7.4.1.1  REFSEL（输入）
        2. 7.4.1.2  RESET（输入）
        3. 7.4.1.3  SEQEN（输入）
        4. 7.4.1.4  HW_RANGESEL[1:0]（输入）
        5. 7.4.1.5  SER/BYTE/PAR（输入）
        6. 7.4.1.6  DB[3:0]（输入/输出）
        7. 7.4.1.7  DB4/SER1W（输入/输出）
        8. 7.4.1.8  DB5/CRCEN（输入/输出）
        9. 7.4.1.9  DB[7:6]（输入/输出）
        10. 7.4.1.10 DB8（输入/输出）
        11. 7.4.1.11 DB9/BYTESEL（输入/输出）
        12. 7.4.1.12 DB10/SDI（输入/输出）
        13. 7.4.1.13 DB11/SDOB（输入/输出）
        14. 7.4.1.14 DB12/SDOA（输入/输出）
        15. 7.4.1.15 DB13/OS0（输入/输出）
        16. 7.4.1.16 DB14/OS1（输入/输出）
        17. 7.4.1.17 DB15/OS2（输入/输出）
        18. 7.4.1.18 WR/BURST（输入）
        19. 7.4.1.19 SCLK/RD（输入）
        20. 7.4.1.20 CS（输入）
        21. 7.4.1.21 CHSEL[2:0]（输入）
        22. 7.4.1.22 BUSY（输出）
        23. 7.4.1.23 CONVST（输入）
      2. 7.4.2 器件运行模式
        1. 7.4.2.1 关断模式
        2. 7.4.2.2 工作模式
          1. 7.4.2.2.1 硬件模式
          2. 7.4.2.2.2 软件模式
        3. 7.4.2.3 复位功能性
        4. 7.4.2.4 通道选择
          1. 7.4.2.4.1 硬件模式通道选择
          2. 7.4.2.4.2 软件模式通道选择
        5. 7.4.2.5 序列发生器
          1. 7.4.2.5.1 硬件模式序列发生器
          2. 7.4.2.5.2 软件模式序列发生器
        6. 7.4.2.6 突发序列发生器
          1. 7.4.2.6.1 硬件模式突发序列发生器
          2. 7.4.2.6.2 软件模式突发序列发生器
        7. 7.4.2.7 诊断
          1. 7.4.2.7.1 模拟诊断
          2. 7.4.2.7.2 接口诊断：自检和 CRC
    5. 7.5 编程
      1. 7.5.1 并行接口
        1. 7.5.1.1 读取转换结果
        2. 7.5.1.2 写入寄存器数据
        3. 7.5.1.3 读取寄存器数据
      2. 7.5.2 并行字节接口
        1. 7.5.2.1 读取转换结果
        2. 7.5.2.2 写入寄存器数据
        3. 7.5.2.3 读取寄存器数据
      3. 7.5.3 串行接口
        1. 7.5.3.1 读取转换结果
        2. 7.5.3.2 写入寄存器数据
        3. 7.5.3.3 读取寄存器数据
    6. 7.6 寄存器映射
      1. 7.6.1 页 1 寄存器
  8. 8 应用和实现
    1. 8.1 应用信息
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 适用于电力自动化的 8x2 通道数据采集系统 (DAQ)
        1. 8.2.1.1 设计要求
        2. 8.2.1.2 详细设计过程
        3. 8.2.1.3 应用曲线
      2. 8.2.2 电气过载输入保护
  9. 9 电源相关建议
    1. 9.1 电源
  10. 10布局
    1. 10.1 布局指南
    2. 10.2 布局示例
  11. 11器件和文档支持
    1. 11.1 器件支持
      1. 11.1.1 开发支持
    2. 11.2 文档支持
      1. 11.2.1 相关文档
    3. 11.3 接收文档更新通知
    4. 11.4 支持资源
    5. 11.5 商标
    6. 11.6 Electrostatic Discharge Caution
    7. 11.7 术语表
      1.      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

8.2.1.2 详细设计过程

对于 ADS8686S，每个通道都包含一个模拟前端，模拟前端由可编程增益放大器 (PGA)、可编程模拟低通滤波器 (LPF) 和 ADC 输入驱动器组成。每个通道的模拟输入均存在 1MΩ 的恒定阻抗（20% 超量程设置下阻抗为 1.2MΩ），与 ADC 采样频率无关。模拟前端电路的高输入阻抗允许直接连接到电压互感器 (PT) 和电流互感器 (CT)。ADC 输入可支持高达 ±10V、±5V 和 ±2.5V 的双极输入，每个输入有 20% 超量程选项，集成的信号调节功能消除了对外部放大器或 ADC 驱动器电路的需求。

如图 8-1 所示，电源系统中使用的 PT 和 CT 输出范围通常为 ±10V 或 ±5V。虽然 PT 和 CT 隔离了电源系统，但串联电阻（RXAP 或 RXBP）必须放置在模拟输入通道上。串联电阻有助于将输入电流限制到 ±10mA，以保护 ADC。

每个模拟输入通道通常使用 LPF 消除高频噪声拾取并充分减少混叠。图 8-2 显示输入 RC 滤波器的建议配置电路示例。平衡的 RC 滤波器配置将正路径上的外源电阻（RXAP 或 RXBP）与负路径上的相等电阻（RXAM 或 RXBM）相匹配。正负路径中的源阻抗匹配可改善共模噪声抑制，通过消除外部串联电阻引起的任何额外增益误差来帮助维持系统的直流精度。

GUID-9B8AF99E-1388-4297-8542-09514F4D30FE-low.gif图 8-2 输入 RC 低通滤波器

图 8-1 所示的数据采集系统的主要目标是在 60Hz 电源网络中测量高达 50 个谐波。因此，模拟前端必须有足够的带宽（如Equation3 所示），以检测高达 3060Hz 的信号。

Equation3. GUID-ED117E1E-3585-45B7-9F65-348199DDDD4A-low.gif

图 8-2 中所示的低通滤波器配置的通带由 –3dB 频率决定，根据Equation4 计算。

Equation4. GUID-FA6AA37C-4BDE-4342-8347-A087287276A7-low.gif

C1 的值选择为 1.8nF，这是 C0G 类型和 0603 尺寸表面贴装元件中可用的标准电容值。此 LPF 与 R1 和 R2 电阻结合使用，可提供足够的带宽来容纳 60Hz 输入信号所需的 50 个谐波。