ADS1287D器件是一款雙通道同步采樣模數轉換器（ADC），集成了可編程增益放大器（PGA）和有限脈沖響應（FIR）數字濾波器。該ADC適用于低功耗、地震數據采集的苛刻需求。

該ADC具有可編程增益、高阻抗放大器，適用于在寬輸入信號（±2.5 V至±0.156 V）上將檢波器和水聽器傳感器直接連接到ADC。雙 100 nA 電流源集成到 ADC 輸入中，用于傳感器的現場測試。
*附件：ads1287d.pdf

ADC集成了一個四階、固有穩定的δ-Σ（ΔΣ）調制器。調制器數字輸出由內部FIR數字濾波器濾波和抽取，以產生ADC轉換結果。

FIR 數字濾波器提供高達每秒 1000 個樣本 （SPS） 的數據速率。高通濾波器 （HPF） 從轉換結果中去除直流和低頻分量。片內增益和失調縮放寄存器支持系統校準。

器件總功耗為 4.4 mW。該ADC采用緊湊的5mm×5mm VQFN封裝，在–40°C至+85°C溫度范圍內完全額定。

特性

• 信噪比：114 dB（50 Hz–200 Hz，增益 = 1）
• 功率：2.2 mW（每個ADC）
• 總諧失真：–115 分貝
• CMRR：110 分貝
• 高阻抗 CMOS PGA：
  • 增益 1、2、4、8 和 16
• 數據速率：62.5 SPS 至 1000 SPS
• 靈活的數字濾波器：
  • Sinc + FIR + IIR（可選）
  • 線性和最小相位響應
  • 可編程高通濾波器
• 傳感器測試電流源
• 失調和增益校準
• 同步控制
• SPI? 兼容接口
• 模擬電源：5 V 或 ±2.5 V
• 數字電源：2.5 V 至 3.3 V

參數

方框圖

ADS1287D 是一款雙路同步采樣低功耗 ADC，集成可編程增益放大器（PGA）與靈活數字濾波器，專為低功耗地震數據采集設計，適用于能源勘探、被動地震監測及便攜式儀器等場景，具備高信噪比與高共模抑制比特性。

核心參數與特性

• 性能規格 ：單 ADC 功耗僅 2.2 mW，總功耗 4.4 mW；信噪比（SNR）114 dB（50Hz-200Hz，增益 = 1），總諧波失真（THD）-115 dB，共模抑制比（CMRR）110 dB。
• 輸入與增益 ：內置高阻抗 CMOS PGA，支持 1、2、4、8、16 檔可編程增益；輸入信號范圍 ±0.156 V 至 ±2.5 V，適配地震檢波器、水聽器等傳感器直接連接。
• 采樣與濾波 ：采樣率 62.5 SPS-1000 SPS，支持 sinc+FIR+IIR 可選濾波方案，提供線性 / 最小相位響應，內置可編程高通濾波器（HPF）以去除直流和低頻分量。
• 供電與接口 ：模擬供電支持 5 V 或 ±2.5 V，數字供電 2.5 V-3.3 V；采用 SPI 兼容接口，支持偏移與增益校準同步控制。
• 封裝與環境 ：32 引腳 VQFN 封裝（5.00mm×5.00mm），工作溫度范圍 -40°C 至 +85°C。

關鍵功能說明

• 雙路同步采樣 ：兩路 ADC 同步工作，確保多通道信號采集的時序一致性，滿足多傳感器協同測量需求。
• 傳感器測試功能 ：集成兩路 100-nA 電流源，可用于現場傳感器測試，簡化系統調試流程。
• 校準與控制 ：內置偏移和增益校準寄存器，支持同步校準控制，提升系統測量精度；具備 RESET、SYNC 控制引腳，方便系統時序同步與狀態重置。
• 低功耗設計 ：優化的電路架構實現低功耗運行，適合電池供電的便攜式或野外部署設備。

典型應用場景

主要用于能源勘探中的地震數據采集、被動地震監測系統，也可適配便攜式儀器中的高精度信號采集需求，能直接對接 geophone（地震檢波器）、hydrophone（水聽器）等低電平輸出傳感器。

應用設計要點

• 電源配置 ：模擬電源與數字電源需獨立供電，建議添加去耦電容以降低電源噪聲，保障信號采集精度。
• 傳感器連接 ：利用高阻抗 PGA 特性，可直接連接傳感器，無需額外緩沖電路；如需長距離傳輸，需注意信號屏蔽與抗干擾設計。
• 濾波配置 ：根據應用場景選擇合適的濾波器類型（線性 / 最小相位），通過高通濾波器去除低頻干擾與直流分量，優化信號質量。
• 校準操作 ：系統上電后建議執行偏移與增益校準，通過同步控制功能確保兩路通道校準一致性，提升測量精度。