ADC128S102-SEP是一款低功耗、8通道、CMOS、12位模數轉換器（ADC），額定轉換吞吐率為50 kSPS至1 MSPS。該轉換器基于逐次逼近寄存器 （SAR） 架構，具有內部跟蹤保持電路。該器件可配置為在輸入 IN0 至 IN7 處接受多達 8 個輸入信號。

輸出串行數據是純二進制的，與多種標準兼容，例如 SPI、QSPI、MICROWIRE 和許多常見的 DSP 串行接口。
*附件：adc128s102-sep.pdf

ADC128S102-SEP 可以使用獨立的模擬和數字電源進行作。模擬電源（V 一個 ）的電壓范圍為2.7 V至5.25 V，數字電源（V D ）的范圍為2.7 V至V 一個 .使用 3V 或 5V 電源的正常功耗分別為 2.3 mW 和 10.7 mW。掉電功能可將功耗降低至16.5 μW（使用3 V電源），將功耗降低至30 μW（使用5 V電源）。

特性

• 耐輻射性：
  • 單事件閂鎖 （SEL） 免疫高達 LET = 43 MeV-cm^2^125°C 時為 /mg
  • 單事件功能中斷 （SEFI） 表征高達 LET = 43 MeV-cm ^2^ /毫克
  • 總電離劑量 （TID） RLAT/RHA 表征高達 30 krad（Si）
• 空間增強塑料（太空 EP）：
  • 符合 ASTM E595 釋氣規范
  • 供應商項目圖紙 （VID） V62/22608
  • 軍用溫度范圍：–55°C 至 125°C
  • 一個制造、組裝和測試站點
  • 金鍵合絲，NiPdAu 引線表面處理
  • 晶圓批次可追溯性
  • 延長產品生命周期
  • 擴展產品變更通知
• 供應范圍廣：
  • V 一個 ：2.7 V 至 5.25 V
  • V D ：2.7 V 至 V一個
• SPI?、QSPI?、MICROWIRE、DSP兼容
• 轉換速率：50 kSPS 至 1 MSPS
• DNL：+1.8 LSB 至 -0.99 LSB（最大值）
• INL：+1.6 至 -1.6 LSB（最大值）
• 功耗：
  • 3V 電源：2.7 mW（典型值）
  • 5V 電源：11 mW（典型值）

參數

方框圖

一、產品核心定位

ADC128S102-SEP 是德州儀器（TI）推出的 抗輻射型 8 通道 12 位逐次逼近寄存器（SAR）模數轉換器（ADC） ，專為太空、航空航天及高輻射工業場景設計，如衛星供電系統（EPS）、指令與數據處理（C&DH）、光學成像載荷及加速器電壓 / 電流 / 溫度監測。其核心優勢在于優異的抗輻射性能（單粒子鎖定免疫、總電離劑量耐受）、寬溫工作范圍（-55°C 至 125°C）與低功耗特性（3V 供電時典型功耗 2.7 mW），采用 5.00mm×4.40mm 16 引腳 TSSOP 封裝，適配空間受限且對可靠性要求嚴苛的極端環境應用。

二、關鍵特性

1. 抗輻射與高可靠性

• 輻射耐受能力 ：
  • 單粒子鎖定（SEL）免疫：125°C 下 LET（線性能量轉移）值高達 43 MeV-cm2/mg，避免高能粒子導致的器件鎖定失效。
  • 單粒子功能中斷（SEFI）：LET 值 43 MeV-cm2/mg 下性能穩定，減少粒子撞擊引發的功能異常。
  • 總電離劑量（TID）：耐受劑量達 30 krad (Si)，滿足太空及高輻射工業環境長期運行需求。
• 工業級可靠性 ：
  • 符合 ASTM E595 釋氣規范，適配真空環境（如衛星）；采用金鍵合線與 NiPdAu 引腳鍍層，提升長期抗腐蝕與連接穩定性。
  • 單一制造、組裝與測試站點，支持晶圓批次追溯，延長產品生命周期并提供提前產品變更通知，降低項目風險。

2. 高精度與多通道采集

• 靜態精度 ：
  • 12 位無失碼分辨率，微分非線性（DNL）最大 ±1.8 LSB，積分非線性（INL）最大 ±1.6 LSB，確保信號轉換線性度；偏移誤差最大 ±2.3 LSB，增益誤差最大 ±2.1 LSB，靜態誤差極低。
  • 通道一致性優異：通道間偏移誤差匹配最大 ±1.5 LSB，增益誤差匹配最大 ±1.6 LSB，多通道同步采集時減少通道間偏差。
• 動態性能 ：
  • 信噪比（SNR）：3V/5V 供電、40.2 kHz 輸入時均達 72 dB，有效抑制噪聲干擾。
  • 總諧波失真（THD）：-87 dB（5V 供電），無雜散動態范圍（SFDR）達 91 dB，減少信號失真，適配高精度監測場景。
  • 全功率帶寬（FPBW）：3V 供電時 6.8 MHz，5V 供電時 10 MHz，支持中高頻信號采集；通道隔離度 84 dB（3V）、85 dB（5V），避免通道間串擾。

3. 靈活供電與低功耗

• 寬供電范圍 ：
  • 模擬電源（V_A）：2.7V 至 5.25V，兼具參考電壓功能，簡化外圍電路；數字電源（V_D）：2.7V 至 V_A，支持獨立配置，適配不同數字系統電壓域。
• 功耗優化 ：
  • 正常模式：3V 供電、1 MSPS 采樣率時典型功耗 2.7 mW，5V 供電時 11 mW，適配電池或低功耗供電場景。
  • 掉電模式：3V 供電時功耗低至 16.5 μW，5V 供電時 30 μW，空閑時大幅降低功耗，延長設備續航。

三、典型應用場景

1. 衛星供電系統（EPS） ：監測太陽能電池陣、蓄電池組的電壓與電流，抗輻射特性適配太空輻射環境，多通道設計減少器件數量，提升系統集成度。
2. 指令與數據處理（C&DH） ：采集衛星姿態傳感器、通信模塊的模擬信號，12 位精度與低功耗特性滿足實時數據處理與長期運行需求。
3. 光學成像載荷 ：轉換成像傳感器輸出的模擬信號，高動態性能（SFDR 91 dB）確保圖像細節還原，寬溫范圍適配太空極端溫度變化。
4. 工業加速器監測 ：監測加速器內部高壓、電流及溫度，抗輻射與寬溫特性耐受加速器輻射場與高溫環境，多通道同步采集提升監測效率。

四、器件信息與訂購參數

1. 基礎器件信息

2. 訂購選項詳情

五、電氣與熱特性

1. 絕對最大額定值（核心參數）

2. 推薦工作條件

3. 熱特性（16 引腳 TSSOP 封裝）

六、功能模式與關鍵模塊

1. 核心功能模塊

• 8 通道模擬輸入前端 ：
  • 單端輸入設計，8 個通道（IN0-IN7）支持 0V 至 V_A 電壓范圍，輸入泄漏電流最大 ±1 μA，輸入電容 3 pF（保持模式）/33 pF（跟蹤模式），適配高阻抗信號源。
  • 內置多路復用器（MUX）與跟蹤保持（T/H）電路，支持通道快速切換，單通道最大采樣率 1 MSPS，多通道分時采集時可通過 burst 模式平衡吞吐量與功耗。
• SAR ADC 核心 ：
  • 基于電荷再分配 DAC 架構，轉換過程分 “跟蹤” 與 “保持” 兩階段：前 3 個 SCLK 周期為跟蹤階段（采集輸入電壓），后 13 個 SCLK 周期為保持 / 轉換階段（完成 12 位量化），總轉換周期 16 個 SCLK，確保高速與高精度平衡。
• 串行接口 ：
  • 兼容 SPI、QSPI、MICROWIRE 及主流 DSP 串行接口，4 線控制（CS、SCLK、DIN、DOUT）：CS 下降沿啟動轉換，SCLK 控制數據時序，DIN 寫入通道選擇指令，DOUT 輸出 12 位轉換結果（MSB 優先），支持連續轉換與掉電模式切換。

2. 通道選擇與控制

• 控制寄存器 ：通過 DIN 引腳在 SCLK 上升沿寫入 8 位控制字，其中 ADD2-ADD0 三位決定下一次轉換的通道（IN0-IN7 對應 000-111），其余位為 “無關位”（DONTC），配置靈活。
• 上電初始化 ：上電后首次轉換通道隨機，需執行一次 “虛擬轉換” 設置目標通道，確保后續采集通道正確。