該ADS125H01是一款±20V輸入、24位、三角積分（ΔΣ）模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）。該ADC具有低噪聲可編程增益放大器（PGA）、時(shí)鐘振蕩器以及信號(hào)或基準(zhǔn)超出范圍監(jiān)視器。

與分立式解決方案相比，將寬輸入范圍、±18V 電源 PGA 和 ADC 集成到單個(gè)封裝中，可減少高達(dá) 50% 的電路板面積。
*附件：ads125h01.pdf

可編程衰減和 0.125 至 128 的增益（對(duì)應(yīng)于 ±20 V 至 ±20 mV 的等效輸入范圍）無需外部衰減器或外部增益級(jí)。1GΩ的最小輸入阻抗可減少傳感器負(fù)載引起的誤差。此外，低噪聲和低漂移性能允許直接連接到受高共模電壓影響的應(yīng)變片電橋和熱電偶傳感器。

數(shù)字濾波器可在 2.5 SPS 至 40 kSPS 的寬范圍內(nèi)進(jìn)行編程。數(shù)據(jù)速率≤ 50 SPS 或 60 SPS 時(shí)，50 Hz 和 60 Hz 線路周期噪聲的衰減可降低測量誤差。在大多數(shù)數(shù)據(jù)速率中，濾波器提供無延遲轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，以在外部通道排序期間實(shí)現(xiàn)高數(shù)據(jù)吞吐量。

該ADS125H01采用5mm×5mm VQFN封裝，在–40°C至+125°C溫度范圍內(nèi)完全額定。

特性

• ±20V 輸入、24 位 Δ-Σ ADC
• 可編程數(shù)據(jù)速率：2.5 SPS至40 kSPS
• 高壓、1GΩ 輸入阻抗 PGA：
  • 差分輸入范圍：高達(dá) ±20 V
  • 絕對(duì)輸入范圍：高達(dá) ±15.5 V
  • 可編程衰減和增益：
    • 0.125 至 128
• 高性能ADC：
  • 噪聲：45 nV 有效值 （增益 = 128,20 SPS）
  • CMRR：105 分貝
  • 50 Hz 和 60 Hz 抑制：95 dB
  • 失調(diào)漂移：10 nV/°C
  • 增益漂移：1 ppm/°C
  • INL：2 ppm
• 集成功能和診斷：
  • 內(nèi)部振蕩器
  • 信號(hào)和參考電壓監(jiān)控器
  • 循環(huán)冗余校驗(yàn) （CRC）
• 電源：
  • AVDD：4.75 V 至 5.25 V
  • DVDD：2.7 V 至 5.25 V
  • HVDD：±5 V 至 ±18 V
• 工作溫度：–40°C 至 +125°C
• 5mm × 5mm VQFN 封裝

參數(shù)

方框圖

ADS125H01 是德州儀器推出的 ±20V 寬輸入范圍 24 位 ΔΣ ADC，核心優(yōu)勢為高輸入阻抗、可編程增益 / 衰減與低噪聲低漂移特性，專為 PLC 模擬輸入模塊、數(shù)據(jù)采集、電池測試等工業(yè)場景設(shè)計(jì)，支持直接連接高共模電壓傳感器。

核心參數(shù)與特性

• 分辨率與采樣：24 位分辨率，采樣率可編程 2.5 SPS-40 kSPS；INL 低至 2 ppm，確保高精度測量。
• 輸入與增益：差分輸入范圍 ±20V，絕對(duì)輸入范圍 ±15.5V；可編程增益 / 衰減 0.125-128 倍，對(duì)應(yīng)輸入范圍 ±20V-±20 mV。
• 動(dòng)態(tài)性能：輸入阻抗 1 GΩ，增益 = 128、20 SPS 時(shí)噪聲僅 45 nVRMS；CMRR 達(dá) 105 dB，50/60 Hz 干擾抑制 95 dB。
• 漂移特性：失調(diào)漂移 10 nV/°C，增益漂移 1 ppm/°C，長期穩(wěn)定性優(yōu)異。
• 供電與封裝：HV_AVDD/HV_AVSS 供電 ±5V-±18V（或單端 10V-36V），AVDD 4.75V-5.25V，DVDD 2.7V-5.25V；工作溫度–40°C-125°C，采用 5mm×5mm 32 引腳 VQFN 封裝。

關(guān)鍵功能設(shè)計(jì)

• 信號(hào)鏈架構(gòu)：集成低噪聲 PGA，支持衰減（0.125-0.5）與增益（1-128）模式；第四階 ΔΣ 調(diào)制器 + 可編程數(shù)字濾波器（sinc1/sinc3/sinc4/sinc5/FIR）。
• 濾波與抗干擾：FIR 濾波器支持 2.5-20 SPS 采樣率下同時(shí)抑制 50/60 Hz 干擾；sinc 濾波器可通過調(diào)整階數(shù)平衡噪聲與響應(yīng)速度。
• 校準(zhǔn)與監(jiān)控：內(nèi)置偏移和滿量程校準(zhǔn)寄存器，支持命令觸發(fā)或用戶自定義校準(zhǔn)；集成 PGA 輸入 / 輸出監(jiān)控、參考電壓監(jiān)控及 CRC 通信校驗(yàn)。
• 接口與控制：SPI 兼容接口（CPOL=0、CPHA=1），支持連續(xù) / 脈沖轉(zhuǎn)換模式；DOUT/DRDY 引腳復(fù)用數(shù)據(jù)輸出與就緒指示。

典型應(yīng)用場景

• 工業(yè)控制：PLC 模擬輸入模塊（±10V 電壓、4-20 mA 電流），適配工業(yè)傳感器信號(hào)采集。
• 數(shù)據(jù)采集：高共模電壓輸入、高側(cè)電流測量場景，滿足高精度數(shù)據(jù)記錄需求。
• 電池測試：寬電壓范圍適配電池充放電電壓 / 電流測量。

設(shè)計(jì)與使用建議

• 電源與去耦：HV_AVDD/HV_AVSS、AVDD、DVDD 需就近并聯(lián)低 ESR 電容 decoupling；BYPASS 引腳接 1 μF 電容到 DGND，穩(wěn)定內(nèi)部 2V 子穩(wěn)壓器。
• 輸入配置：模擬輸入建議添加 RC 濾波器限制 dV/dt，避免 PGA 保護(hù)二極管導(dǎo)通；未使用數(shù)字引腳需接 DVDD 或 DGND，不可懸空。
• 布局注意：采用獨(dú)立接地平面，模擬與數(shù)字信號(hào)分區(qū)域布線；CAPP/CAPN 引腳就近連接 1 nF C0G 電容，遠(yuǎn)離數(shù)字時(shí)鐘軌跡。
• 校準(zhǔn)與時(shí)鐘：上電后建議進(jìn)行室溫校準(zhǔn)，校準(zhǔn)值存儲(chǔ)于非易失性存儲(chǔ)器；支持內(nèi)部振蕩器（精度 ±0.5%）或外部時(shí)鐘（7.3728 MHz/10.24 MHz）。