ZHCSPQ8 December   2025 ADS122S14

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 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  模拟输入和多路复用器
      2. 7.3.2  可编程增益放大器 (PGA)
      3. 7.3.3  电压基准
        1. 7.3.3.1 内部基准
        2. 7.3.3.2 外部基准
        3. 7.3.3.3 基准缓冲器
      4. 7.3.4  时钟源
      5. 7.3.5  Δ-Σ 调制器
      6. 7.3.6  数字滤波器
        1. 7.3.6.1 Sinc4 和 Sinc4 + Sinc1 滤波器
        2. 7.3.6.2 FIR 滤波器
        3. 7.3.6.3 数字滤波器延迟
        4. 7.3.6.4 全局斩波模式
      7. 7.3.7  激励电流源 (IDAC)
      8. 7.3.8  烧毁电流源 (BOCS)
      9. 7.3.9  通用 IO (GPIO)
        1. 7.3.9.1 FAULT 输出
        2. 7.3.9.2 DRDY 输出
      10. 7.3.10 系统监控器
        1. 7.3.10.1 内部短路（失调电压校准）
        2. 7.3.10.2 内部温度传感器
        3. 7.3.10.3 外部基准电压回读
        4. 7.3.10.4 电源回读
      11. 7.3.11 监控器和状态标志
        1. 7.3.11.1 复位（RESETn 标志）
        2. 7.3.11.2 AVDD 欠压监控器（AVDD_UVn 标志）
        3. 7.3.11.3 基准欠压监控器（REV_UVn 标志）
        4. 7.3.11.4 SPI CRC 故障（SPI_CRC_FAULTn 标志）
        5. 7.3.11.5 寄存器映射 CRC 故障（REG_MAP_CRC_FAULTn 标志）
        6. 7.3.11.6 内部存储器故障（MEM_FAULTn 标志）
        7. 7.3.11.7 寄存器写入故障（REG_WRITE_FAULTn 标志）
        8. 7.3.11.8 DRDY 指示器（DRDY 位）
        9. 7.3.11.9 转换计数器 (CONV_COUNT[3:0])
    4. 7.4 器件功能模式
      1. 7.4.1 上电和复位
        1. 7.4.1.1 上电复位 (POR)
        2. 7.4.1.2 通过寄存器写入进行复位
        3. 7.4.1.3 通过 SPI 输入模式进行复位
      2. 7.4.2 工作模式
        1. 7.4.2.1 空闲和待机模式
        2. 7.4.2.2 断电模式
        3. 7.4.2.3 电源可扩展转换模式
          1. 7.4.2.3.1 连续转换模式
          2. 7.4.2.3.2 单次转换模式
    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 标头
        3. 7.5.3.3 SPI CRC
      4. 7.5.4  器件命令
        1. 7.5.4.1 无操作（读取转换数据）
        2. 7.5.4.2 读取寄存器命令
        3. 7.5.4.3 写入寄存器命令
      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寄存器
      6. 7.5.6  菊花链运行
      7. 7.5.7  3 线 SPI 模式
        1. 7.5.7.1 3 线 SPI 模式帧重新对齐
      8. 7.5.8  监控新转换数据
        1. 7.5.8.1 DRDY 引脚或 SDO/DRDY 引脚监控
        2. 7.5.8.2 读取 DRDY 位和转换计数器
        3. 7.5.8.3 时钟计数
      9. 7.5.9  DRDY 引脚行为
      10. 7.5.10 转换数据格式
      11. 7.5.11 寄存器映射 CRC
  9. 8 寄存器
  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 连接多个器件
      3. 9.1.3 未使用的输入和输出
      4. 9.1.4 器件初始化
    2. 9.2 典型应用
      1. 9.2.1 软件可配置 RTD 测量输入
        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 应用性能曲线图
        4. 9.2.1.4 设计变体 — 使用两个 IDAC 实现自动引线补偿的 3 线 RTD 测量
      2. 9.2.2 使用 2 线 RTD 通过冷端补偿进行热电偶测量
      3. 9.2.3 具有温度补偿的电阻式电桥传感器测量
    3. 9.3 电源相关建议
      1. 9.3.1 电源
      2. 9.3.2 电源排序
      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

7.5.6 菊花链运行

在使用多个 ADC 的系统中，可以采用菊花链串来连接器件，以减少 SPI 连接的数量。菊花链连接将一个器件的 SPI 输出 (SDO) 连接到下一个器件的 SPI 输入 (SDI)，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来访问链中的所有器件。为了简化操作，对每个器件的 SPI 帧大小进行编程（例如，当启用所有器件的 CRC 选项时，从而产生 24 位（16 位器件）或 32 位（24 位器件）帧大小）。

图 7-29 显示了以菊花链配置连接的四个器件。ADS1x2S14 (1) 的 SDI 连接到主机 SPI 数据输出，ADS1x2S14 (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，将 SDO/DRDY 引脚编程为仅数据输出模式 (SDO_MODE = 0b) 并禁用连续读取模式 (CONT_READ_EN = 0b)。

将每个器件的 SDO/DRDY 引脚上的上拉电阻器连接到 DVDD。当 CS 为高电平时，SDO/DRDY 变为高阻态。因此，当 CS 为高电平时，上拉电阻器用于避免链中的下一个器件上出现悬空的 SDI 输入。

ADS112S14 ADS122S14 菊花链连接图 7-29 菊花链连接

图 7-30 展示了以菊花链连接的四个 24 位器件（STATUS 标头和 CRC 已禁用）的帧结构。

ADS112S14 ADS122S14 菊花链数据输入序列（四个 24 位器件，STATUS 标头和 CRC 已禁用）图 7-30 菊花链数据输入序列
（四个 24 位器件，STATUS 标头和 CRC 已禁用）

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（对于 24 位器件），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 7-31 展示了图 7-29 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）。每个 ADC 的命令操作可能不同。寄存器读取操作需要第二个帧操作来读取寄存器数据。

ADS112S14 ADS122S14 菊花链连接中的写入寄存器数据（四个 24 位器件，STATUS 标头和 CRC 已启用）
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。如果禁用了 STATUS，则帧会缩短两个字节。
图 7-31 菊花链连接中的写入寄存器数据
（四个 24 位器件，STATUS 标头和 CRC 已启用）

图 7-32 显示了从图 7-29中提供的器件连接中读取转换数据的数据序列。此示例说明了 32 位输出帧（24 位数据，启用了 CRC）。ADC (4) 的转换数据在序列中最先移出，然后是 ADC (3) 的数据，依此类推。移出数据所需的总 SCLK 数由每帧位数乘以链中的器件数得出。在此示例中，32 位输出帧 × 四个器件得到 128 个总时钟。

ADS112S14 ADS122S14 菊花链连接中的读取转换数据（四个 24 位器件，STATUS 标头已禁用，CRC 已启用）
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 7-32 菊花链连接中的读取转换数据
（四个 24 位器件，STATUS 标头已禁用，CRC 已启用）

如方程式 13 所示，以菊花链配置连接的器件数上限受 SCLK 信号频率、所选数据速率和每帧位数的限制。


方程式 13. Maximum devices in a chain = ⌊fSCLK / (fDATA × bits per frame)⌋

例如，如果 fSCLK = 10MHz，fDATA = 64kSPS，并且使用了 32 位帧，则菊花链连接的器件的数量上限是：⌊10MHz / (64kHz × 32)⌋ = 4。