具有 PGA、VREF、2 个 IDAC 和 SPI 接口的 16 位、2kSPS、4 通道、低功耗、小型 Δ-Σ ADC

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产品详细信息

参数

Resolution (Bits) 16 Number of input channels 4 Sample rate (Max) (kSPS) 2 Interface type SPI Architecture Delta-Sigma Input type Differential, Single-Ended Multi-channel configuration Multiplexed Rating Catalog Reference mode Ext, Int, Supply Input range (Max) (V) 2.85 , 5.6 Input range (Min) (V) -2.85, 0 Features 50/60 Hz Rejection, Excitation Current Sources (iDACs), Oscillator, PGA, Temp Sensor Operating temperature range (C) -40 to 125 Power consumption (Typ) (mW) 1.4 Analog voltage AVDD (Min) (V) 2.3 Analog voltage AVDD (Max) (V) 5.5 INL (Max) (+/-LSB) 1.3 Digital supply (Min) (V) 2.3 Digital supply (Max) (V) 5.5 open-in-new 查找其它 精密 ADCs (<=10MSPS)

封装|引脚|尺寸

TSSOP (PW) 16 22 mm² 5 x 4.4 VQFN (RVA) 16 12 mm² 3.5 x 3.5 open-in-new 查找其它 精密 ADCs (<=10MSPS)

特性

  • 低电流消耗:
    占空比模式下低至 120µA(典型值)
  • 宽电源范围:2.3V 至 5.5V
  • 可编程增益:1V/V 至 128V/V
  • 可编程数据速率:高达 2kSPS
  • 16 位无噪声分辨率(20SPS 时)
  • 采用单周期稳定数字滤波器,在 20SPS 时
    实现 50Hz 和 60Hz 谐波抑制
  • 两个差分输入或四个单端输入
  • 双匹配可编程电流源:50µA 至 1.5mA
  • 内部 2.048V 基准电压:漂移 5ppm/°C(典型值)
  • 集成 2% 精准振荡器
  • 集成温度传感器:精度 0.5°C(典型值)
  • 与 SPI 兼容的接口(模式 1)
  • 封装:3.5mm × 3.5mm × 0.9mm 超薄型四方扁平无引线 (VQFN)

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描述

ADS1120 是一款 16 位高精度模数转换器 (ADC),集成了多种 特性, 能够降低系统成本并减少小型传感器信号测量 应用 中的组件数量。该器件 具有 通过输入多路复用器 (MUX) 实现的两个差分输入或四个单端输入,一个低噪声可编程增益放大器 (PGA),两个可编程激励电流源,一个电压基准,一个振荡器,一个低侧开关和一个精密温度传感器。

此器件能够以高达 2000 次/秒 (SPS) 采样数据速率执行转换,并且能够在单周期内稳定。针对噪声环境中的工业应用,当采样频率为 20SPS 时,数字滤波器可同时提供 50Hz 和 60Hz 抑制。内部 PGA 提供高达 128V/V 的增益。此 PGA 使得 ADS1120 非常适用于小型传感器信号测量 应用 ,例如电阻式温度检测器 (RTD)、热电偶、热敏电阻和桥式传感器。该器件在使用 PGA 时支持测量伪差分或全差分信号。此外,该器件还可配置为禁用内部 PGA,同时仍提供高输入阻抗和高达 4V/V 的增益,从而实现单端测量。

在禁用 PGA 后的占空比模式下运行功耗可低至 120µA。ADS1120 采用无引线 VQFN-16 或薄型小外形尺寸 (TSSOP)-16 封装,额定工作温度范围为 -40°C 至 +125°C。

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技术文档

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类型 标题 下载最新的英文版本 日期
* 数据表 具有集成 PGA 和基准的 ADS1120 4 通道、2kSPS、低功耗、16 位 ADC 数据表 (Rev. C) 下载英文版本 (Rev.C) 2017年 5月 30日
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应用手册 How delta-sigma ADCs work, Part 1 2016年 9月 19日
电子书 Best of Baker's Best: Precision Data Converters -- Delta-Sigma ADCs 2015年 3月 19日
用户指南 ADS1x20EVM User's Guide 2013年 7月 12日
应用手册 RTD Ratiometric Measurements and Filtering using the ADS1247 and ADS1248 2013年 3月 13日
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应用手册 高速数据转换 下载英文版本 2008年 10月 16日

设计与开发

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硬件开发

评估板 下载
说明

ADS1120 评估模块 (EVM) 是一款适用于 ADS1120 的评估系统,后者是一款 16 位多通道 Δ-Σ 模数转换器 (ADC)。该 EVM 使用 ADS1120 和最少的电路来演示原型设计和器件评估功能。可通过 ADS1120EVM 连接器上的各种连接访问 ADS1120 (...)

特性
  • 包含 ADS1120 所需的所有支持电路
  • 适用于 ADC 的 5V 或 3.3V 电源选项
  • 电压基准选项:外部或板载
  • 评估软件易于使用,可适用于 Microsoft® Windows™ XP 和 Windows 7 操作系统
  • 包含范围、FFT 和直方图显示的内置分析工具
  • 可将采集数据转化为文本文件
  • 可对电路板设置进行全面控制
  • 借助 TI 最新提供的分析插件工具,可轻松进行扩展

软件开发

支持软件 下载
SBAC227.ZIP (51 KB)

设计工具和仿真

仿真模型 下载
SBAM171A.ZIP (82 KB) - IBIS Model
仿真工具 下载
PSPICE® for TI design and simulation tool
PSPICE-FOR-TI — PSpice® for TI 可提供帮助评估模拟电路功能的设计和仿真环境。此功能齐全的设计和仿真套件使用 Cadence® 的模拟分析引擎。PSpice for TI 可免费使用,包括业内超大的模型库之一,涵盖我们的模拟和电源产品系列以及精选的模拟行为模型。

借助 PSpice for TI 的设计和仿真环境及其内置的模型库,您可对复杂的混合信号设计进行仿真。创建完整的终端设备设计和原型解决方案,然后再进行布局和制造,可缩短产品上市时间并降低开发成本。 

在 PSpice for TI 设计和仿真工具中,您可以搜索 TI 器件、了解产品系列、打开测试台并对您的设计进行仿真,从而进一步分析选定的器件。您还可对多个 TI 器件进行联合仿真,以更好地展现您的系统。

除了一个完整的预加载模型库之外,您还可以在 PSPICE-FOR-TI 工具中轻松访问 TI 器件的全新技术资料。在您确认找到适合您应用的器件后,可访问 TI store 购买产品。 

借助 PSpice for TI,您可使用合适的工具来满足您在整个设计周期(从电路探索到设计开发和验证)的仿真需求。免费获取、轻松入门。立即下载 PSpice 设计和仿真套件,开始您的设计。

入门

  1. 申请使用 PSPICE-FOR-TI 仿真器
  2. 下载并安装
  3. 观看有关仿真入门的培训
特性
  • 利用 Cadence PSpice 技术
  • 带有一套数字模型的预装库可在最坏情形下进行时序分析
  • 动态更新确保您可以使用全新的器件型号
  • 针对仿真速度进行了优化,且不会降低精度
  • 支持对多个产品进行同步分析
  • 基于 OrCAD Capture 框架,提供对业界广泛使用的原理图捕获和仿真环境的访问权限
  • 可离线使用
  • 在各种工作条件和器件容许范围内验证设计,包括
    • 自动测量和后处理
    • Monte Carlo 分析
    • 最坏情形分析
    • 热分析
仿真工具 下载
计算工具 下载
Analog-to-digital converter (ADC) input driver design tool supporting multiple input types
ADC-INPUT-CALC ADC-INPUT-CALC 是一种在线工具,可为设计模数转换器 (ADC) 的输入缓冲器提供支持。它提供 24 种不同的基于运算放大器的缓冲器电路,这些电路可用于驱动 ADC 输入。可用拓扑涵盖差分单端和变压器耦合输入设计。支持交流耦合和直流耦合设计以及单电源和双电源拓扑。提供两种模式:初学者模式和专家模式。在初学者模式中,设计人员先回答一系列问题,然后会看到解决方案原理图,在某些情况下,还会看到解决方案的可选版本。在专家模式下,设计人员会看到用方框图形式显示的所有 24 种可能的解决方案,只需点击所需拓扑,即可直接看到解决方案原理图。原理图附带了关键设计方面的简要说明,在某些情况下,还会链接到另一个可进一步细化组件选择的内置实用工具。
计算工具 下载
模拟工程师计算器
ANALOG-ENGINEER-CALC — 模拟工程师计算器旨在加快模拟电路设计工程师经常使用的许多重复性计算。该基于 PC 的工具提供图形界面,其中显示各种常见计算的列表(从使用反馈电阻器设置运算放大器增益到为稳定模数转换器 (ADC) 驱动器缓冲器电路选择合适的电路设计元件)。除了可用作单独的工具之外,该计算器还能够很好地与模拟工程师口袋参考书中所述的概念配合使用。
特性
  • 通过模数转换器 (ADC) 和数模转换器 (DAC) 加快电路设计
    • 噪声计算
    • 常见单位转换
  • 解决常见的放大器电路设计问题
    • 使用标准电阻器进行增益选择
    • 滤波器配置
    • 常见放大器配置的总噪声
  • 执行 PCB 寄生计算(例如 R、L 和 C)
  • 查找常见传感器的传感器输出值(例如 RTD、热电偶)
  • 解决常见无源电路问题(例如使用无源组件的分压器)

参考设计

参考设计 下载
具有 MSP430 智能模拟组合并且由回路供电的 4mA 至 20mA RTD 温度变送器参考设计
TIDM-01000 — 此 TI 参考设计为 4 至 20mA 回路供电式电阻温度检测器 (RTD) 温度变送器提供了一个组件数量很少的低成本解决方案。该设计利用 MSP430FR2355 MCU 中的片上智能模拟组合模块来控制回路电流,因此不再需要单独的 DAC。该设计实现了 12 位的输出分辨率以及 6µA 的输出电流分辨率。该设计在环路电源输入上整合了反极性保护以及 IEC61000-4-2 和 IEC61000-4-4 保护。
document-generic 原理图
参考设计 下载
无线 pH 传感器发送器(兼容 SensorTag 2.0)参考设计
TIDA-00561 TIDA-00561 参考设计展示了如何借助无线链路来构建分离式 pH 传感器。由于蓝牙低耗能技术在多数现代消费级设备中均有集成,因而选用该无线技术来简化测试和演示。与 TI SensorTag 2.0 生态系统兼容的外形规格和电气连接可通过其他无线技术(Zigbee、Wifi、sub 1GHz......)轻松实现原型设计,同时所选 pH 前端还可实现工业级精度和分辨率。
document-generic 原理图
参考设计 下载
用于 2 线、4 到 20 mA 电流环路系统的 RTD 温度发送器
TIDA-00095 此全面设计提供完整的系统,可测量和处理来自 2 线、3 线和 4 线电阻式温度检测器 (RTD) 的温度信号输入,并输出与来自 RTD 输入的所处理的温度相对应的 4 至 20 mA 电流回路信号。它用作参考设计,用于工厂自动化、场发射器和建筑自动化中的流程测量应用。此设计在 -200°C 至 850°C 范围内的最大测量误差低于 0.17°C,具有极低回路功耗 1.4mA(通常包括 RTD 偏置电流)并经过 IEC61000 预认证测试,可显著降低高精度温度传送器系统开发的设计时间。它还可以处理系统级校准(偏差和增益),并进行实施以提高 ADC 和 DAC 精度,另外还包括线性插值以处理 RTD 元件的非线性度。
document-generic 原理图

CAD/CAE 符号

封装 引脚 下载
TSSOP (PW) 16 了解详情
VQFN (RVA) 16 了解详情

订购与质量

包含信息:
  • RoHS
  • REACH
  • 器件标识
  • 引脚镀层/焊球材料
  • MSL 等级/回流焊峰值温度
  • MTBF/FIT 估算
  • 材料成分
  • 认证摘要
  • 持续可靠性监测

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