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

6.1 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 6-1 到表 6-3 汇总了在 TA = 25°C 条件下使用 fCLK = 4.096MHz 时的典型噪声性能。显示的数据是典型的输入参考噪声结果 (en)，单位为 μVRMS，其中模拟输入短接在一起。至少使用 1,000 次连续转换或 10 秒连续转换（以先发生者为准）来测量 RMS 噪声。由于噪声具有随机性质，所以重复的噪声测量会产生更高或更低的噪声结果。

根据所选编码方案，使用 方程式 1 或 方程式 2 从提供的 μVRMS 数字计算有效分辨率。

方程式 1. Binary two's complement coding: Effective Resolution = ln[(2 × VREF / Gain) / en(RMS)] / ln(2)
方程式 2. Unipolar straight binary coding: Effective Resolution = ln[(VREF / Gain) / en(RMS)] / ln(2)

以 μVPP 为单位的输入参考噪声 (en) 可以估算为 en(PP) = 6.6 × en(RMS)。根据所选编码方案，使用 方程式 3 或 方程式 4 从估算的 μVPP 数字计算无噪声分辨率。

方程式 3. Binary two's complement coding: Noise-free Resolution = ln[(2 × VREF / Gain) / en(PP)] / ln(2)
方程式 4. Unipolar straight binary coding: Noise-free Resolution = ln[(VREF / Gain) / en(PP)] / ln(2)

使用短接输入时的输入参考噪声性能只会随基准电压发生不显著变化。也就是说，表 6-1 到表 6-3 也适用于其他基准电压值。

在全局斩波模式下，器件会在输入交换的情况下对 ADC 的两次测量结果求平均值。全局斩波模式可显著降低器件的输入失调电压，并将噪声降低为原来的 1/√2。

噪声数据使用 24 位版本的器件进行测量。对于 16 位器件，以 LSB 大小对噪声数据进行削波。

表 6-1 输入参考噪声（以 μVRMS 为单位），
AVDD = 3.3V，禁用全局斩波模式，内部 2.5V 基准，增益 = 0.5 至 8
OSR 数据速率 (SPS)(1) 增益
0.5 1 2 4 5 8
速度模式 0 (fMOD = 32kHz)
1600 20 8.06 3.91 2.20 1.44 1.37 0.99
1280 25 8.44 4.36 2.46 1.51 1.50 1.10
1024 31.258.27 4.22 3.32 1.46 1.44 1.07
512 62.5 11.5 5.82 3.27 2.09 2.00 1.47
256 125 16.1 8.18 4.44 2.91 2.91 2.08
128 250 21.6 10.9 6.20 3.80 3.80 2.75
32 1000 33.1 16.5 9.24 5.80 5.80 4.13
16 2000 51.7 26.0 14.1 8.37 8.37 5.81
速度模式 1 (fMOD = 256kHz)
12800 20 2.46 1.32 0.80 0.57 0.57 0.49
10240 25 2.64 1.41 0.82 0.61 0.59 0.54
1024 250 7.34 3.87 2.33 1.69 1.69 1.53
512 500 10.4 5.41 3.23 2.37 2.37 2.15
256 1000 14.4 7.44 4.51 3.31 3.31 2.98
128 2000 19.5 10.2 6.08 4.39 4.39 3.93
32 8000 29.4 15.2 9.10 6.56 6.56 5.76
16 16000 49.4 25.3 14.5 9.78 9.77 8.26
速度模式 2 (fMOD = 512kHz)
25600 20 1.74 0.90 0.51 0.33 0.33 0.28
20480 25 1.85 0.99 0.55 0.35 0.35 0.30
1024 500 7.36 3.75 2.11 1.42 1.40 1.18
512 1000 10.2 5.16 2.93 1.97 1.97 1.65
256 2000 14.3 7.16 4.13 2.73 2.73 2.27
128 4000 19.3 9.82 5.55 3.66 3.65 3.04
32 16000 29.0 14.8 8.34 5.40 5.40 4.45
16 32000 49.4 25.1 13.6 8.31 8.31 6.48
速度模式 3 (fMOD = 1024kHz)
51200 20 1.27 0.67 0.39 0.28 0.28 0.26
40960 25 1.36 0.70 0.41 0.30 0.30 0.27
1024 1000 7.43 3.86 2.27 1.64 1.63 1.55
512 2000 10.4 5.42 3.18 2.29 2.29 2.18
256 4000 14.5 7.47 4.43 3.17 3.17 3.02
128 8000 19.6 10.2 5.93 4.27 4.26 4.03
32 32000 29.5 15.2 8.89 6.31 6.30 5.93
16 64000 50.1 25.6 14.3 9.56 9.56 8.52
(1) 使用 fCLK = 4.096MHz
表 6-2 输入参考噪声（以 μVRMS 为单位），
AVDD = 3.3V，禁用全局斩波模式，内部 2.5V 基准，增益 = 10 至 64
OSR 数据速率 (SPS)(1) 增益
10 16 20 32 50 64
速度模式 0 (fMOD = 32kHz)
1600 20 1.02 0.57 0.57 0.42 0.41 0.33
1280 25 1.07 0.60 0.60 0.43 0.43 0.35
1024 31.251.06 0.61 0.58 0.44 0.44 0.34
512 62.5 1.44 0.84 0.79 0.61 0.61 0.48
256 125 2.08 1.15 1.13 0.80 0.80 0.65
128 250 2.75 1.57 1.54 1.11 1.11 0.91
32 1000 4.13 2.36 2.33 1.66 1.66 1.35
16 2000 5.81 3.25 3.25 2.30 2.30 1.80
速度模式 1 (fMOD = 256kHz)
12800 20 0.49 0.31 0.31 0.28 0.28 0.16
10240 25 0.53 0.34 0.34 0.30 0.30 0.17
1024 250 1.51 0.97 0.97 0.87 0.87 0.49
512 500 2.12 1.33 1.31 1.25 1.25 0.68
256 1000 2.98 1.90 1.89 1.72 1.72 0.94
128 2000 3.88 2.42 2.41 2.18 2.16 1.19
32 8000 5.76 3.50 3.50 3.10 3.10 1.59
16 16000 8.26 4.97 4.96 4.37 4.36 2.21
速度模式 2 (fMOD = 512kHz)
25600 20 0.28 0.19 0.19 0.16 0.15 0.10
20480 25 0.30 0.21 0.21 0.17 0.17 0.10
1024 500 1.18 0.82 0.82 0.69 0.69 0.43
512 1000 1.64 1.15 1.15 0.96 0.96 0.59
256 2000 2.27 1.59 1.59 1.37 1.37 0.83
128 4000 3.04 2.10 2.10 1.77 1.74 1.08
32 16000 4.45 3.03 3.03 2.50 2.49 1.55
16 32000 6.48 4.35 4.35 3.53 3.52 2.17
速度模式 3 (fMOD = 1024kHz)
51200 20 0.26 0.17 0.17 0.16 0.16 0.09
40960 25 0.27 0.19 0.19 0.16 0.16 0.10
1024 1000 1.54 1.09 1.09 0.93 0.93 0.58
512 2000 2.17 1.54 1.54 1.31 1.31 0.80
256 4000 2.99 2.13 2.13 1.81 1.81 1.11
128 8000 4.03 2.83 2.83 2.41 2.37 1.48
32 32000 5.92 4.16 4.16 3.47 3.47 2.14
16 64000 8.50 5.92 5.91 4.91 4.91 3.02
(1) 使用 fCLK = 4.096MHz
表 6-3 输入参考噪声（以 μVRMS 为单位），
AVDD = 3.3V，禁用全局斩波模式，内部 2.5V 基准，增益 = 100 至 256
OSR 数据速率 (SPS)(1) 增益
100 128 200 256
速度模式 0 (fMOD = 32kHz)
1600 20 0.327 0.299 0.299 0.268
1280 25 0.347 0.310 0.308 0.305
1024 31.250.333 0.301 0.301 0.278
512 62.5 0.474 0.435 0.421 0.387
256 125 0.654 0.589 0.572 0.552
128 250 0.914 0.776 0.776 0.773
32 1000 1.349 1.190 1.187 1.117
16 2000 1.812 1.587 1.574 1.510
速度模式 1 (fMOD = 256kHz)
12800 20 0.146 0.143 0.141 0.134
10240 25 0.164 0.152 0.152 0.141
1024 250 0.482 0.438 0.438 0.426
512 500 0.661 0.635 0.617 0.593
256 1000 0.944 0.900 0.857 0.822
128 2000 1.186 1.086 1.086 1.036
32 8000 1.593 1.441 1.441 1.350
16 16000 2.211 1.987 1.980 1.859
速度模式 2 (fMOD = 512kHz)
25600 20 0.099 0.083 0.083 0.073
20480 25 0.102 0.086 0.084 0.079
1024 500 0.425 0.353 0.353 0.316
512 1000 0.589 0.507 0.505 0.440
256 2000 0.832 0.690 0.690 0.609
128 4000 1.080 0.902 0.896 0.782
32 16000 1.541 1.260 1.251 1.078
16 32000 2.167 1.747 1.746 1.489
速度模式 3 (fMOD = 1024kHz)
51200 20 0.093 0.080 0.079 0.068
40960 25 0.101 0.085 0.083 0.074
1024 1000 0.576 0.484 0.474 0.414
512 2000 0.801 0.666 0.666 0.589
256 4000 1.114 0.929 0.929 0.804
128 8000 1.477 1.221 1.208 1.045
32 32000 2.140 1.742 1.742 1.490
16 64000 3.007 2.436 2.434 2.067
(1) 使用 fCLK = 4.096MHz