ZHCSDB9D August   2013  – June 2026 ADS1120

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 器件比较表
  6. 5 引脚配置和功能
  7. 6 规格
    1. 6.1 绝对最大额定值
    2. 6.2 ESD 等级
    3. 6.3 建议运行条件
    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 时序图
    9. 6.9 典型特性
  8. 7 参数测量信息
    1. 7.1 噪声性能
  9. 8 详细说明
    1. 8.1 概述
    2. 8.2 功能方框图
    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  电压基准
      4. 8.3.4  时钟源
      5. 8.3.5  调制器
      6. 8.3.6  数字滤波器
      7. 8.3.7  输出数据速率
      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 系统监控器
      12. 8.3.12 偏移校准
      13. 8.3.13 温度传感器
        1. 8.3.13.1 从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 单次转换模式
        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 断电模式
    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 数据输出和数据就绪 (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 011xb)
        2. 8.5.3.2 START/SYNC (0000 100xb)
        3. 8.5.3.3 POWERDOWN (0000 001xb)
        4. 8.5.3.4 RDATA (0001 xxxxb)
        5. 8.5.3.5 RREG (0010 rrnnb)
        6. 8.5.3.6 WREG (0100 rrnnb)
      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
      2. 8.6.2 寄存器说明
        1. 8.6.2.1 配置寄存器 0（地址 = 00h）[复位 = 00h]
        2. 8.6.2.2 配置寄存器 1（地址 = 01h）[复位 = 00h]
        3. 8.6.2.3 配置寄存器 2（地址 = 02h）[复位 = 00h]
        4. 8.6.2.4 配置寄存器 3（地址 = 03h）[复位 = 00h]
  10. 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 外部基准与比例式测量
      4. 9.1.4 建立适当的共模输入电压
      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 +1,250°C）
        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 3 线 RTD 测量（–200°C 至 +850°C）
        1. 9.2.2.1 设计要求
        2. 9.2.2.2 详细设计过程
          1. 9.2.2.2.1 2 线和 4 线 RTD 测量的设计变体
        3. 9.2.2.3 应用曲线
      3. 9.2.3 电阻式电桥测量
        1. 9.2.3.1 设计要求
        2. 9.2.3.2 详细设计过程
    3. 9.3 电源相关建议
      1. 9.3.1 电源排序
      2. 9.3.2 电源斜率
      3. 9.3.3 电源去耦
    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

7.1 噪声性能

Δ-Σ (ΔΣ) 模数转换器 (ADC) 基于过采样原理。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速率下生成转换结果。调制器频率与输出数据速率的比值称为过采样率 (OSR)。通过增加 OSR 并降低输出数据速率， ADC 的噪声性能可以被优化。即当输出数据速率下降时，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。增大增益还可降低输入参考噪声，这在测量低电平信号时特别有用。

表 7-1 至表 7-8 总结了器件噪声性能。这些数据代表 TA = 25°C 且使用内部 2.048V 基准时的典型噪声性能。所示数据是对单个器件在大约 0.75 秒内读取的读数求平均值的结果，且在测量时在内部将输入端短接在一起。表 7-1、表 7-3、表 7-5 和表 7-7 列出了所示条件下的输入基准噪声（单位为 μVRMS）。括号中显示了以 µVPP 为单位的值。表 7-2、表 7-4、表 7-6 和 表 7-8 列出了使用 方程式 1 根据 μVRMS 值计算出的相应有效分辨率数据。括号中显示了使用 方程式 2 根据峰间值噪声值计算得出的无噪声分辨率。

当使用外部低噪声基准（如 REF5020）时，输入基准噪声（表 7-1、表 7-3、表 7-5 和表 7-7）仅发生轻微变化。使用 2.048V 以外的基准电压时，可使用方程式 1 和方程式 2 计算有效分辨率数值和无噪声分辨率：

方程式 1. Effective Resolution = ln [2 × VREF / (Gain × VRMS-Noise)] / ln(2)
方程式 2. Noise-Free Resolution = ln [2 × VREF / (Gain × VPP-Noise)] / ln(2)
表 7-1 噪声，以 μVRMS 为单位 (μVPP)
测试条件：AVDD = 3.3V，AVSS = 0V，正常模式，内部基准 = 2.048V
数据速率
(SPS)		 增益（启用 PGA）
1 2 4 8 16 32 64 128
20 62.50 (62.50) 31.25 (31.25) 15.63 (15.63) 7.81 (7.81) 3.91 (3.91) 1.95 (1.95) 0.98 (0.98) 0.49 (0.49)
45 62.50 (62.50) 31.25 (31.25) 15.63 (15.63) 7.81 (7.81) 3.91 (3.91) 1.95 (1.95) 0.98 (0.98) 0.49 (0.51)
90 62.50 (62.50) 31.25 (31.25) 15.63 (15.63) 7.81 (7.81) 3.91 (3.91) 1.95 (2.14) 0.98 (1.22) 0.49 (0.85)
175 62.50 (63.72) 31.25 (34.06) 15.63 (17.76) 7.81 (11.20) 3.91 (5.13) 1.95 (3.09) 0.98 (2.14) 0.49 (1.60)
330 62.50 (106.93) 31.25 (50.78) 15.63 (26.25) 7.81 (14.13) 3.91 (7.52) 1.95 (4.66) 0.98 (2.69) 0.49 (1.99)
600 62.50 (151.61) 31.25 (72.27) 15.63 (39.43) 7.81 (19.26) 3.91 (12.77) 1.95 (6.87) 0.98 (4.76) 0.55 (3.34)
1000 62.50 (227.29) 31.25 (122.68) 15.63 (58.53) 7.81 (31.52) 3.91 (18.08) 1.95 (10.71) 1.03 (6.52) 0.70 (4.01)
表 7-2 基于 RMS 噪声的有效分辨率（基于峰值间噪声的无噪声分辨率）
测试条件：AVDD = 3.3V，AVSS = 0V，正常模式，内部参考电压 = 2.048V
数据速率
(SPS)		 增益（启用 PGA）
1 2 4 8 16 32 64 128
20 16 (16) 16 (16) 16 (16) 16 (16) 16 (16) 16 (16) 16 (16) 16 (16)
45 16 (16) 16 (16) 16 (16) 16 (16) 16 (16) 16 (16) 16 (16) 16 (15.49)
90 16 (16) 16 (16) 16 (16) 16 (16) 16 (16) 16 (15.87) 16 (15.67) 16 (15.20)
175 16 (15.97) 16 (15.88) 16 (15.82) 16 (15.48) 16 (15.61) 16 (15.34) 16 (14.87) 16 (14.29)
330 16 (15.23) 16 (15.30) 16 (15.25) 16 (15.15) 16 (15.05) 16 (14.74) 16 (14.54) 16 (13.97)
600 16 (14.72) 16 (14.79) 16 (14.66) 16 (14.70) 16 (14.29) 16 (14.18) 16 (13.72) 15.83 (13.23)
1000 16 (14.14) 16 (14.03) 16 (14.09) 16 (13.99) 16 (13.79) 16 (13.54) 15.92 (13.26) 15.49 (12.96)
表 7-3 禁用 PGA 时的噪声，以 μVRMS 为单位 (μVPP)
测试条件：AVDD = 3.3V，AVSS = 0V，正常模式，内部基准 = 2.048V
数据速率
(SPS)		 增益（禁用 PGA）
1 2 4
20 62.50 (62.50) 31.25 (31.25) 15.63 (15.63)
45 62.50 (62.50) 31.25 (31.25) 15.63 (15.63)
90 62.50 (62.50) 31.25 (31.25) 15.63 (15.63)
175 62.50 (65.92) 31.25 (35.40) 15.63 (18.92)
330 62.50 (94.24) 31.25 (50.17) 15.63 (28.75)
600 62.50 (138.67) 31.25 (78.13) 15.63 (39.79)
1000 62.50 (260.50) 31.25 (120.97) 15.63 (63.72)
表 7-4 禁用 PGA 时基于 RMS 噪声的有效分辨率（基于峰值间噪声的无噪声分辨率）
测试条件：AVDD = 3.3V，AVSS = 0V，正常模式，内部参考电压 = 2.048V
数据速率
(SPS)		 增益（禁用 PGA）
1 2 4
20 16 (16) 16 (16) 16 (16)
45 16 (16) 16 (16) 16 (16)
90 16 (16) 16 (16) 16 (16)
175 16 (15.92) 16 (15.82) 16 (15.72)
330 16 (15.41) 16 (15.32) 16 (15.12)
600 16 (14.85) 16 (14.68) 16 (14.65)
1000 16 (13.94) 16 (14.05) 16 (13.97)
表 7-5 噪声，以 μVRMS 为单位 (μVPP)
测试条件：AVDD = 3.3V，AVSS = 0V，Turbo 模式，内部基准 = 2.048V
数据速率
(SPS)		 增益（启用 PGA）
1 2 4 8 16 32 64 128
40 62.50 (62.50) 31.25 (31.25) 15.63 (15.63) 7.81 (7.81) 3.91 (3.91) 1.95 (1.95) 0.98 (0.98) 0.49 (0.55)
90 62.50 (62.50) 31.25 (31.25) 15.63 (15.63) 7.81 (7.81) 3.91 (3.91) 1.95 (1.95) 0.98 (1.13) 0.49 (0.69)
180 62.50 (62.50) 31.25 (31.25) 15.63 (15.63) 7.81 (7.81) 3.91 (4.82) 1.95 (2.57) 0.98 (1.47) 0.49 (1.34)
350 62.50 (84.72) 31.25 (40.04) 15.63 (19.04) 7.81 (10.13) 3.91 (6.15) 1.95 (3.59) 0.98 (2.29) 0.49 (1.39)
660 62.50 (120.36) 31.25 (47.36) 15.63 (27.83) 7.81 (17.36) 3.91 (10.21) 1.95 (4.43) 0.98 (3.67) 0.49 (2.93)
1200 62.50 (162.35) 31.25 (85.94) 15.63 (44.01) 7.81 (21.55) 3.91 (15.14) 1.95 (7.58) 0.98 (5.31) 0.57 (3.51)
2000 62.50 (265.14) 31.25 (127.32) 15.63 (65.43) 7.81 (37.02) 3.91 (18.89) 1.95 (12.00) 1.13 (7.60) 0.82 (5.81)
表 7-6 基于 RMS 噪声的有效分辨率（基于峰值间噪声的无噪声分辨率）
测试条件：AVDD = 3.3V，AVSS = 0V，Turbo 模式，内部参考电压 = 2.048V
数据速率
(SPS)		 增益（启用 PGA）
1 2 4 8 16 32 64 128
40 16 (16) 16 (16) 16 (16) 16 (16) 16 (16) 16 (16) 16 (16) 16 (15.83)
90 16 (16) 16 (16) 16 (16) 16 (16) 16 (16) 16 (16) 16 (15.80) 16 (15.49)
180 16 (16) 16 (16) 16 (16) 16 (16) 16 (15.70) 16 (15.60) 16 (15.41) 16 (14.54)
350 16 (15.56) 16 (15.64) 16 (15.71) 16 (15.62) 16 (15.35) 16 (15.12) 16 (14.77) 16 (14.49)
660 16 (15.05) 16 (15.40) 16 (15.17) 16 (14.85) 16 (14.61) 16 (14.82) 16 (14.09) 16 (13.42)
1200 16 (14.62) 16 (14.54) 16 (14.51) 16 (14.54) 16 (14.05) 16 (14.04) 16 (13.56) 15.77 (13.15)
2000 16 (13.92) 16 (13.97) 16 (13.93) 16 (13.76) 16 (13.73) 16 (13.38) 15.79 (13.04) 15.25 (12.43)
表 7-7 禁用 PGA 时的噪声，以 μVRMS 为单位 (μVPP)
测试条件：AVDD = 3.3V，AVSS = 0V，Turbo 模式，内部基准 = 2.048V
数据速率
(SPS)		 增益（禁用 PGA）
1 2 4
40 62.50 (62.50) 31.25 (31.25) 15.63 (15.63)
90 62.50 (62.50) 31.25 (31.25) 15.63 (15.63)
180 62.50 (62.50) 31.25 (31.25) 15.63 (15.63)
350 62.50 (75.20) 31.25 (34.18) 15.63 (17.64)
660 62.50 (111.08) 31.25 (56.76) 15.63 (24.47)
1200 62.50 (176.03) 31.25 (89.23) 15.63 (40.95)
2000 62.50 (250.98) 31.25 (131.35) 15.63 (68.18)
表 7-8 禁用 PGA 时基于 RMS 噪声的有效分辨率（基于峰值间噪声的无噪声分辨率）
测试条件：AVDD = 3.3V，AVSS = 0V，Turbo 模式，内部参考电压 = 2.048V
数据速率
(SPS)		 增益（禁用 PGA）
1 2 4
40 16 (16) 16 (16) 16 (16)
90 16 (16) 16 (16) 16 (16)
180 16 (16) 16 (16) 16 (16)
350 16 (15.73) 16 (15.87) 16 (15.83)
660 16 (15.17) 16 (15.14) 16 (15.19)
1200 16 (14.51) 16 (14.49) 16 (14.61)
2000 16 (13.99) 16 (13.93) 16 (13.87)