該ADS112U04是一款精密的16位模數轉換器（ADC），提供許多集成功能，可在測量小傳感器信號的應用中降低系統成本和元件數量。該器件通過一個柔性輸入多路復用器 （MUX）、一個低噪聲、可編程增益放大器 （PGA）、兩個可編程激勵電流源、一個基準電壓源、一個振蕩器和一個精密溫度傳感器，具有兩個差分或四個單端輸入。

該器件可以以高達每秒2000個樣本（SPS）的數據速率執行轉換，并具有單周期建立。在 20 SPS 時，數字濾波器可同時提供 50 Hz 和 60 Hz 抑制，適用于嘈雜的工業應用。內部 PGA 提供高達 128 的增益。該 PGA 使該ADS112U04非常適合測量小傳感器信號的應用，例如電阻溫度檢測器 （RTD）、熱電偶、熱敏電阻和電阻橋式傳感器。
*附件：ads112u04.pdf

該ADS112U04具有 2 線 UART 兼容接口。在需要電流隔離的應用中，這種通用異步接收器/發射器 （UART） 接口最大限度地減少了數字隔離通道的數量，從而節省了成本、電路板空間和功耗。

該ADS112U04采用無引腳 16 引腳 WQFN 或 16 引腳 TSSOP 封裝，額定溫度范圍為 –40°C 至 +125°C。

特性

• 電流消耗低至 315 μA（典型值）
• 寬電源范圍：2.3 V 至 5.5 V
• 可編程增益：1 至 128
• 可編程數據速率：高達 2 kSPS
• 16位，20 SPS時無噪聲分辨率
• 在20 SPS下同時抑制50 Hz和60 Hz，采用單周期建立數字濾波器
• 兩個差分或四個單端輸入
• 雙匹配可編程電流源：
  10 μA 至 1.5 mA
• 內部2.048V基準電壓源：5 ppm/°C（典型值）漂移
• 內部 2% 精確振蕩器
• 內部溫度傳感器：
  0.5°C（典型值）精度
• 三個通用輸入/輸出
• 2線UART兼容接口（8-N-1格式），波特率高達120 kBaud，具有
  自動波特率檢測功能
• 封裝：3.0 mm × 3.0 mm × 0.75 mm WQFN

參數

方框圖

ADS112U04 是一款 16 位、4 通道、最高 2 kSPS 采樣率的 ΔΣ 模數轉換器（ADC），配備 UART 接口及豐富集成功能，適用于小傳感器信號測量場景，可降低系統成本與元件數量。

核心參數與特性

• 性能規格 ：16 位無失碼分辨率（20 SPS 時），可編程增益 1-128，數據速率最高 2000 SPS，20 SPS 下可同時抑制 50Hz 和 60Hz 干擾。
• 供電與功耗 ：供電電壓范圍 2.3V-5.5V，典型功耗低至 315μA，支持掉電模式進一步節能（典型功耗 0.4μA）。
• 集成功能 ：內置 2.048V 低漂移參考電壓（典型 5 ppm/°C）、2% 精度振蕩器、0.5°C 精度溫度傳感器，以及兩路匹配可編程電流源（10μA-1.5mA）。
• 輸入與接口 ：支持 2 路差分或 4 路單端輸入，UART 兼容接口（8-N-1 格式），波特率最高 120 kBaud 且支持自動波特率檢測；含 3 個通用 I/O 引腳。
• 封裝與環境 ：提供 3.0mm×3.0mm×0.75mm WQFN 和 16 引腳 TSSOP 兩種封裝，工作溫度范圍 -40°C 至 +125°C。

關鍵功能說明

• 工作模式 ：支持單次轉換和連續轉換模式，以及正常模式（256kHz 調制器時鐘）、Turbo 模式（512kHz 調制器時鐘，更高數據率）和掉電模式，滿足不同功耗與速度需求。
• 信號處理 ：集成低噪聲可編程增益放大器（PGA）和單周期建立數字濾波器，可有效處理小信號并減少干擾；支持輸入短路校準偏移誤差。
• 校準與診斷 ：支持偏移校準，具備傳感器故障檢測功能（10μA 燒毀電流源），可識別開路、短路等異常；提供 CRC16 和數據反相兩種數據完整性校驗方式。
• 系統監測 ：可監測模擬電源電壓（(AVDD-AVSS)/4）和外部參考電壓（(VREFP-VREFN)/4），方便系統狀態排查。

典型應用場景

適用于傳感器變送器（溫度、壓力、應變、流量）、PLC 和 DCS 模擬輸入模塊、溫度控制器、工業烤箱、氣候箱，以及患者監護系統（體溫、血壓）等場景，可匹配 RTD、熱電偶、熱敏電阻、電阻橋等多種傳感器。

應用設計要點

• 電源與去耦 ：模擬電源（AVDD/AVSS）和數字電源（DVDD/DGND）需分別配置至少 0.1μF 去耦電容，且靠近引腳放置；電源穩定后需等待 600μs 再進行通信。
• 布局建議 ：分離模擬與數字信號路徑，采用接地平面；模擬輸入建議配置差分 RC 濾波器抑制混疊和干擾，濾波器電阻值建議低于 1kΩ 以減少偏移誤差。
• 接口配置 ：UART 通信前需發送同步字（55h），數字引腳建議串聯 47Ω 電阻抑制過沖；未使用的數字引腳需接 DVDD 或 DGND，模擬引腳可懸空或接中電源。
• 寄存器配置 ：通過 5 個 8 位配置寄存器設置輸入多路選擇、增益、數據率、工作模式等參數，支持通過 UART 命令讀寫配置與轉換數據。