ADS1278-SP（八進制）是一款 24 位 δ-Σ （ΔΣ） 模數轉換器 （ADC），數據速率高達每秒 128k 采樣 （SPS），允許同時采樣 8 個通道。

傳統上，具有良好漂移性能的工業 Delta-Sigma ADC 使用具有大通帶下垂的數字濾波器。因此，它們的信號帶寬有限，最適合直流測量。音頻應用中的高分辨率 ADC 提供更大的可用帶寬，但失調和漂移規格明顯弱于相應的工業同類產品。ADS1278-SP 結合了這些類型的轉換器，可實現具有出色直流和交流規格的高精度工業測量。
*附件：ads1278-sp.pdf

高階斬波穩定調制器實現了極低的漂移和低帶內噪聲。板載抽取濾波器可抑制調制器和信號帶外噪聲。這些ADC提供高達奈奎斯特速率90%的可用信號帶寬，紋波小于0.005 dB。

四種作模式允許優化速度、分辨率和功率。所有作都由引腳直接控制;沒有要編程的寄存器。該器件在–55°C至125°C的擴展溫度范圍內完全額定，并采用84引腳HFQ封裝。

特性

• 抗輻射
  • TID 75 克拉德（Si）
  • TID 輻射批次驗收測試 （RLAT） 待定
  • 單事件閂鎖 （SEL） 不受 LET 68 MeV-cm 的影響 ^2^ /毫克 @ 125°C
• 同時采樣八個通道
• 高達 128kSPS 的數據速率
• 交流性能：
  • 63 kHz 帶寬
  • 111 dB SNR（高分辨率模式）
  • –108 dB 總諧波差
• 直流精度：
  • 0.8μV/°C失調漂移
  • 1.3 ppm/°C 增益漂移
• 可選作模式：
  • 高速：128 kSPS，106 dB SNR
  • 高分辨率：52 kSPS，111 dB SNR
  • 低功耗：52 kSPS，31 mW/ch
  • 低速：10 kSPS，7 mW/ch
• 線性相位數字濾波器
• SPI? 或幀同步串行接口
• 低采樣孔徑誤差
• 調制器輸出選項（數字濾波器旁路）
• 模擬電源：5 V
• 數字內核：1.8 V
• I/O 電源：1.8 V 至 3.3 V

參數

方框圖

ADS1278-SP 是德州儀器推出的抗輻射型 8 通道同步采樣 24 位模數轉換器（ADC），核心定位為航天、衛星等嚴苛環境下的高精度數據采集，兼具高分辨率、多工作模式及優異的抗輻射性能。

一、核心產品特性與參數

1. 抗輻射與環境適應性

• 總電離劑量（TID）耐受度達 75 krad (Si)，單粒子鎖定（SEL）在 125°C 下對 LET 68 MeV-cm2/mg 免疫，滿足航天級可靠性要求。
• 工作溫度范圍覆蓋 -55°C +125°C（ADS1278MHFQ-MLS 型號），存儲溫度 -60°C +150°C，適配極端環境。

2. 精度與性能

• 分辨率與漂移 ：24 位無失碼分辨率，偏移漂移低至 0.8 μV/°C，增益漂移僅 1.3 ppm/°C，直流精度優異。
• 交流性能 ：高分辨率模式下 SNR 達 111 dB、THD 為 -108 dB；帶寬 63 kHz，支持多頻信號精準采集。
• 采樣特性 ：8 通道同步采樣，采樣孔徑匹配誤差典型值小于 500 ps，通道間串擾低至 -107 dB，相位一致性出色。

3. 工作模式與速率

• 支持四種可配置模式：高速模式（128 kSPS，106 dB SNR）、高分辨率模式（52.7 kSPS，111 dB SNR）、低功耗模式（52.7 kSPS，31 mW / 通道）、低速模式（10.5 kSPS，7 mW / 通道），可按需平衡速率、分辨率與功耗。
• 主時鐘（CLK）支持 0.1 MHz~32.768 MHz（高速模式），數據速率隨時鐘頻率線性縮放。

4. 電源與封裝

• 電源配置：模擬電源（AVDD）4.75 V5.25 V，數字核心電源（DVDD）1.65 V1.95 V，I/O 電源（IOVDD）1.65 V3.6 V，功耗范圍 50 mW805 mW 按需調節。
• 封裝規格：84 引腳 HFQ（CFP）陶瓷封裝，帶散熱焊盤，重量 4.46 g（±10%），符合航天設備輕量化要求。

二、關鍵功能與接口

1. 信號處理與濾波

• 采用 6 階斬波穩定 ΔΣ 調制器，搭配線性相位 FIR 數字濾波器，通帶紋波小于 ±0.005 dB，_stop 帶衰減達 100 dB，可旁路濾波器直接輸出調制器信號。
• 過采樣率可配置（高速 / 低功耗 / 低速模式 64 倍，高分辨率模式 128 倍），有效抑制量化噪聲。

2. 數字接口與控制

• 支持 SPI 和幀同步（Frame-Sync）兩種串行接口，數據格式可選 TDM（時分復用）或離散輸出，支持菊花鏈擴展多通道系統。
• 無寄存器設計，通過 MODE [1:0]、FORMAT [2:0] 等引腳直接配置模式與接口，操作簡潔；具備 SYNC 同步引腳，支持多器件協同采樣。

3. 保護與控制功能

• 通道獨立掉電控制（PWDN [8:1]），全通道掉電時進入微瓦級低功耗狀態；支持測試模式（TEST [1:0]），便于引腳連通性檢測。
• 集成 ESD 保護、電源監控及上電復位（POR），參考電壓輸入（VREFP/VREFN）支持 0.5 V~3.1 V 差分輸入，適配多種基準源。

三、典型應用與設計建議

1. 核心應用場景

• 航天系統：衛星溫度 / 位置傳感、軌道觀測設備、航天器精密儀器數據采集。
• 高端測試儀器：高精度多通道數據采集系統、工業自動化控制模塊。

2. 設計關鍵要點

• 電源與接地 ：各電源引腳就近配置 0.1 μF 陶瓷電容 + 10 μF 鉭電容去耦；采用單一接地平面，避免模擬與數字地環路干擾。
• 信號路由 ：模擬輸入（AINP/AINN）差分布線、短路徑且遠離數字信號；參考電壓引腳（VREFP/VREFN）需低噪聲驅動，建議添加 0.1 μF 旁路電容。
• 時鐘與同步 ：優先選用低抖動晶體振蕩器作為時鐘源，時鐘線串聯 50 Ω 匹配電阻；多器件同步時，將 SYNC 引腳互聯，確保采樣時序一致。