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ADS1286是12位微功耗采样模数转换器

2023-06-08 01:45:00

特征：串行接口；保证无遗漏代码；20kHz采样率；低供电电流：250微安；

应用：远程数据采集；独立数据采集；传感器接口；电池供电系统；

静电放电灵敏度

静电放电会造成从性能下降到设备完全失效的各种损坏。Burrbrown公司建议使用适当的ESD保护方法处理和存储所有集成电路。

ESD损坏的范围从细微的性能下降到设备完全失效。精密集成电路可能更容易受到损坏，因为非常小的参数变化可能导致设备不符合公布的规范。

串行接口

ADS1286通过同步3线串行接口与微处理器和其他外部数字系统通信。dclock将数据传输与下降的dclock边缘上传输的每个位同步，并捕获这些位，使dclock运行以首先打卡lsb数据或零。如果CS输入不是轨对轨运行，则输入逻辑缓冲器将吸取电流。与典型电源电流相比，该电流可能较大。获得最低供电电流，当CS引脚低时将其接地，当其高时将其供电。

在接收系统中上升的dclock边缘。坠落CS启动数据传输，如图1所示。CS下降后，第二个dclock脉冲启用dout。在一个空位之后，A/D转换结果被输出到输出线上。带来CS High为下一次数据交换重置ADS1286。

微功率操作

典型的工作电流为250微安，转换之间自动关机，ADS1286在很宽的采样率范围内实现极低的功耗（见图2）。自动关机允许电源电流随采样率下降。

关机

ADS1286配备了自动关机FEA-图斯。当CS引脚较低时，设备吸取电力，当引脚较高时，设备完全关闭。偏置电路和比较器断电，每次转换结束时参考输入变为高阻抗让dclock运行以使lsb第一个数据或零计时。如果CS输入不是轨对轨运行，则输入逻辑缓冲器将吸取电流。与典型电源电流相比，该电流可能较大。要获得最低的供电电流，请在低电流时将CS引脚接地，在高电流时将其供电。

最小化功耗

在转换间隔时间很长的系统中，最低功率消耗将发生在最小cs时间较短。把cs调低，尽快传输数据，然后再调高会导致最低的电流消耗。这样可以最大限度地减少设备耗电的时间。A/D自动转换后-即使cs保持在低位，caly也会关闭。如果时钟保持运行以使LSB数据或零时钟输出，则逻辑将绘制少量电流（见图3）。

简化参考操作

通过减小变换器的输入范围，可以提高ADS1286的有效分辨率。ADS1286在广泛的参考电压范围内表现出良好的线性和增益（见典型性能曲线“变化“线性与参考电压”和“增益变化与参考电压”）。但是，由于LSB降低，在低VREF值下操作时必须小心。

rc输入滤波

可以用RC网络过滤输入，如图4所示。对于cfilter的大值（例如，1μf），电容性输入开关电流被平均为净直流电流。因此，应选择一个小电阻和大电容的滤波器，以防止直流压降通过电阻。直流电流的大小约为idc=20pf x vin/tcyc，与vin大致成比例。当以64微秒的最小循环时间运行时，在vin=5v时，输入电流等于1.56微安。在这种情况下，75Ω的滤波电阻将导致0.1lsb的满标度误差。如果必须使用较大的滤波电阻，则可以通过增加循环时间来消除误差。

尺寸以及由此对转换器提出的更高精度要求。在低VREF值下运行时，必须考虑以下因素：1、抵消；2、噪声。

减小VREF的偏移量

ADS1286的偏移量对输出码有较大的影响。当adc以较低的参考电压工作时。当lsb的尺寸减小时，偏移量（通常是固定电压）变为lsb的较大部分。典型的性能曲线“偏移量与参考电压的变化”显示了LSB中的偏移量与VOS典型值的参考电压之间的关系。例如，具有5V基准的0.1LSB的122μV的VOS在具有1V基准的情况下变为0.5LSB，在具有0.2V基准的情况下变为2.5LSB。如果该偏移量不可接受，则可通过接收系统或通过抵消ADS1286的负输入来对其进行数字校正。

降低VREF的噪声

使用地平面、良好的旁路、良好的布局技术和最小化参考输入上的噪声，可以将ads1286的总输入参考噪声降低到大约200μv的峰对峰。对于5V参考电压，这种噪声是微不足道的，但随着LSB尺寸的减小，它将成为LSB的较大一部分。

对于使用5V参考电压的操作，200μV噪声仅为0.15LSB峰对峰。在这种情况下，ADS1286噪声对输出代码几乎没有不确定性。然而，对于减少的参考，噪声可能成为lsb的重要部分，并且在输出代码中引起不期望的抖动。例如，当参考电压为2.5V时，相同的200μV噪声为0.3LSB峰对峰。如果进一步将基准降低到1v，则200μv噪声变得等于0.8lsb，并且可能难以实现稳定的代码。在这种情况下，可能需要平均多次读数。