ZHCSOL1 December   2025 ADS125H18

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
    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 SFDR 测量
    12. 6.12 噪声性能
    13. 6.13 TUE（总体未调整误差）测量
  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  分压器和输入多路复用器
      2. 7.3.2  输入范围
      3. 7.3.3  ADC 基准电压
      4. 7.3.4  电源
        1. 7.3.4.1 AVDD 和 AVSS
        2. 7.3.4.2 IOVDD
        3. 7.3.4.3 CAPA 和 CAPD
        4. 7.3.4.4 上电复位 (POR)
      5. 7.3.5  时钟运行
        1. 7.3.5.1 内部振荡器
        2. 7.3.5.2 外部时钟
      6. 7.3.6  调制器
      7. 7.3.7  数字滤波器
        1. 7.3.7.1 数字滤波器延时
        2. 7.3.7.2 Sinc3 和 Sinc4 滤波器
        3. 7.3.7.3 Sinc4 + Sinc1 级联滤波器
        4. 7.3.7.4 50/60Hz 陷波滤波器
      8. 7.3.8  FIFO 缓冲器
        1. 7.3.8.1 FIFO 缓冲器读取与写入
        2. 7.3.8.2 FIFO 溢出和下溢
        3. 7.3.8.3 FIFO 深度指示器
        4. 7.3.8.4 FIFO 启用和清空
        5. 7.3.8.5 FIFO 阈值
      9. 7.3.9  通道自动序列发生器
        1. 7.3.9.1 自动序列发生器：基本操作
        2. 7.3.9.2 定序器模式
          1. 7.3.9.2.1 单次触发模式
          2. 7.3.9.2.2 单步连续转换模式
          3. 7.3.9.2.3 单次序列模式
          4. 7.3.9.2.4 连续序列模式
        3. 7.3.9.3 配置自动序列发生器
        4. 7.3.9.4 启动和停止序列发生器
        5. 7.3.9.5 自动序列发生器和 DRDY 行为
      10. 7.3.10 偏移和增益校准
      11. 7.3.11 数字 PGA
      12. 7.3.12 通用 IO (GPIO)
        1. 7.3.12.1 DRDY 输出
        2. 7.3.12.2 FAULT 输出
      13. 7.3.13 开路电流源 (OWCS)
      14. 7.3.14 使用 ADC 0 代码输出进行开路检测
      15. 7.3.15 系统监控器
        1. 7.3.15.1 内部短路（失调电压校准）
        2. 7.3.15.2 内部温度传感器
        3. 7.3.15.3 外部基准电压回读
        4. 7.3.15.4 电源回读
        5. 7.3.15.5 电阻分压器电源回读
      16. 7.3.16 监测器标志、指示器和计数器
        1. 7.3.16.1  复位（RESETn 标志）
        2. 7.3.16.2  AVDD 欠压监测器（AVDD_UVn 标志）
        3. 7.3.16.3  基准欠压监测器（REV_UVn 标志）
        4. 7.3.16.4  调制器超范围监测器（MOD_OVR_FAULTn 标志）
        5. 7.3.16.5  寄存器映射 CRC（REG_MAP_CRC_FAULTn 标志）
        6. 7.3.16.6  存储器映射 CRC（MEM_INTERNAL_FAULTn 标志）
        7. 7.3.16.7  FIFO 溢出（FIFO_OFn 标志）和 FIFO 下溢（FIFO_UFn 标志）
        8. 7.3.16.8  FIFO CRC 故障（FIFO_CRC_FAULTn 标志）
        9. 7.3.16.9  GPIO 读回
        10. 7.3.16.10 SPI CRC 故障（SPI_CRC_FAULTn 标志）
        11. 7.3.16.11 寄存器写入故障（REG_WRITE_FAULTn 标志）
        12. 7.3.16.12 DRDY 指示器（DRDY 位）
        13. 7.3.16.13 序列发生器有效指示器（SEQ_ACTIVE 位）
        14. 7.3.16.14 序列步骤指示器 (STEP_INDICATOR[4:0])
        15. 7.3.16.15 ADC 转换计数器 (CONV_COUNT[3:0])
        16. 7.3.16.16 FIFO 深度指示器 (FIFO_DEPTH[8:0])
        17. 7.3.16.17 已完成序列计数器 (SEQ_COUNT[3:0])
      17. 7.3.17 测试 DAC (TDAC)
      18. 7.3.18 并行后置滤波器
        1. 7.3.18.1 配置并行后置滤波器
        2. 7.3.18.2 并行后置滤波器的频率响应
        3. 7.3.18.3 趋稳时间和使用后置滤波器时的 DRDY 行为
        4. 7.3.18.4 建议后置滤波器设置示例
      19. 7.3.19 芯片选择转发
        1. 7.3.19.1 配置 CS 转发功能
        2. 7.3.19.2 CS 转发超时
        3. 7.3.19.3 CS 转发标头、帧和状态图
        4. 7.3.19.4 禁用 CS-FWD 模式
    4. 7.4 器件功能模式
      1. 7.4.1 功率可扩展速度模式
      2. 7.4.2 序列发生器功能模式
      3. 7.4.3 空闲模式和待机模式
      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
      7. 7.4.7 转换开始延迟时间
    5. 7.5 编程
      1. 7.5.1  串行接口 (SPI)
      2. 7.5.2  串行接口信号
        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/数据就绪 (SDO/DRDY)
        5. 7.5.2.5 数据就绪 (DRDY) 引脚
      3. 7.5.3  串行接口通信结构
        1. 7.5.3.1 SPI 帧
        2. 7.5.3.2 STATUS 接头
        3. 7.5.3.3 SPI CRC
      4. 7.5.4  设备命令
        1. 7.5.4.1 无操作
        2. 7.5.4.2 读取转换数据
        3. 7.5.4.3 读取寄存器命令
        4. 7.5.4.4 写入寄存器命令
        5. 7.5.4.5 读取 FIFO 缓冲器命令
      5. 7.5.5  连续读取模式
        1. 7.5.5.1 在连续读取模式下读取转换数据
        2. 7.5.5.2 在连续读取模式下读取寄存器
        3. 7.5.5.3 在连续读取模式下读取 FIFO 缓冲器
      6. 7.5.6  POR 或复位之后的 SPI 通信
      7. 7.5.7  DRDY 引脚行为
      8. 7.5.8  菊花链运行
      9. 7.5.9  3 线 SPI 模式
        1. 7.5.9.1 3 线 SPI 模式帧重新对齐
      10. 7.5.10 转换数据
      11. 7.5.11 数据就绪
        1. 7.5.11.1 DRDY 引脚和 SDO/DRDY 引脚
        2. 7.5.11.2 DRDY 位
        3. 7.5.11.3 时钟计数
    6. 7.6 寄存器映射
      1. 7.6.1 ADS125H18 状态和通用配置页面
      2. 7.6.2 ADS125H18 步骤配置页面
  9. 8 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
      1. 8.1.1 串行接口连接
      2. 8.1.2 与多个器件接口
      3. 8.1.3 未使用的输入和输出
      4. 8.1.4 器件初始化
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 2 端子 V/I PLC 模拟输入模块
        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 应用性能曲线图 - 串扰
      2. 8.2.2 3 端子 V/I PLC 模拟输入模块
      3. 8.2.3 具有固态开关的 2 端子 V/I PLC 模拟输入模块
      4. 8.2.4 双端子、单端 V/I PLC 模拟输入模块
      5. 8.2.5 2 端子、I 输入 PLC 模拟输入模块
    3. 8.3 电源相关建议
      1. 8.3.1 电源
      2. 8.3.2 电源排序
      3. 8.3.3 电源去耦
    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 文档支持
      1. 9.1.1 相关文档
    2. 9.2 接收文档更新通知
    3. 9.3 支持资源
    4. 9.4 商标
    5. 9.5 静电放电警告
    6. 9.6 术语表
  11. 10修订历史记录
  12. 11机械、封装和可订购信息

7.5.8 菊花链运行

在使用多个 ADC 的系统中，可以采用菊花链串连接器件，以减少 SPI 连接的数量。菊花链连接将一个器件的 SPI 输出连接到下一个器件的 SPI 输入，因此链中的器件对主机控制器显示为单个逻辑器件。菊花链运行无需特殊编程，应用额外的移位时钟即可访问链中的所有器件。为了简化操作，对每个器件编程为相同的 SPI 帧大小（例如，当启用所有器件的 CRC 选项时，从而产生 32 位帧大小）。

图 7-37 显示了以菊花链配置连接的四个器件。ADS125H18 (1) 的 SDI 连接到主机 SPI 数据输出，ADS125H18 (4) 的 SDO/DRDY 连接到主机 SPI 数据输入。该链中的所有器件同时进行移位操作。每个 ADC 移出转换数据后，SDI 的数据出现在 SDO/DRDY 中，以驱动链中下一个器件的 SDI。移位操作将继续，直至到达链中的最后一个器件。当 CS 置为高电平时，SPI 帧结束，此时将解释移入每个器件的数据。对于菊花链运行，请使用 SDO_MODE 位将 SDO/DRDY 引脚编程为仅数据输出模式。

ADS125H18 菊花链连接图 7-71 菊花链连接

图 7-71 显示了每个数据输出引脚处的上拉电阻器。如果在双功能模式下使用 SDO/DRDY 引脚，则使用 10kΩ 上拉电阻器可实现 SPI 帧之间的快速响应（这在使用边沿触发中断时尤其重要）。但是，如果仅将该引脚用作 SDO，则 100kΩ 电阻器等较弱的上拉电阻器就足够了。

图 7-72 显示了在器件加电后的初始通信时使用的每个器件的 24 位帧大小。

ADS125H18 24 位数据输入序列图 7-72 24 位数据输入序列

为了输入数据，主机首先移入用于链中最后一个器件的数据。每个 ADC 的输入字节数的大小与输出帧大小相匹配。默认帧大小为 24 位，因此最初每个 ADC 需要三个字节，方法是在两个命令字节前添加一个填充字节作为前缀。首先是 ADC #4 的输入数据，然后是 ADC #3 的输入数据，依此类推。

图 7-73 展示了图 7-71 的菊花链写入寄存器操作的详细输入数据序列。显示了每个 ADC 的 48 位帧（24 位数据，启用了 STATUS 标头和 CRC 字节）。每个 ADC 的命令操作可能不同。读取寄存器操作需要第二个帧操作来读取寄存器数据。

ADS125H18 菊花链连接中的寄存器数据写入
A. 可选的 CRC 字节。如果禁用了 CRC，则帧会缩短一个字节。
B. 在应用 SCLK 之前 SDO/DRDY 的前一状态。
C. 可选的 STATUS 标头。如果禁用 STATUS，则帧会缩短两个字节。
图 7-73 菊花链连接中的寄存器数据写入

图 7-74 显示了从图 7-71 中提供的器件连接中读取转换数据的时钟序列。此示例说明了 32 位输出帧（24 位数据，启用了 CRC 字节）。ADC (4) 的输出数据排在第一位，然后是 ADC (3) 的数据，依此类推。移出数据所需的总时钟数由每帧位数 × 链中器件数得出。在此示例中，32 位输出帧 × 四个器件得到 128 个总时钟。

ADS125H18 菊花链连接中的转换数据读取
A. 可选的 CRC 字节。如果禁用了 CRC，则帧会缩短一个字节。
B. 在应用 SCLK 之前 SDO/DRDY 的前一状态。
图 7-74 菊花链连接中的转换数据读取

如方程式 31 所示，以菊花链配置连接的器件数上限受 SCLK 信号频率、数据速率和每帧位数的限制。


方程式 31. Maximum devices in a chain = ⌊fSCLK / (fDATA × bits per frame)⌋

例如，如果 fSCLK = 20MHz，fDATA = 100kSPS，并且使用了 32 位帧，则菊花链连接的器件的数量上限是：⌊20MHz/(100kHz × 32)⌋ = 6。