ADS114S06和ADS114S08是精密的 16 位 Δ-Σ 模數轉換器 （ADC），具有低功耗和許多集成功能，可降低測量小信號傳感器應用中的系統成本和元件數量。
*附件：ads114s08.pdf

這些ADC具有可配置的數字濾波器，可提供低延遲轉換結果和50Hz或
60Hz抑制，適用于嘈雜的工業環境。低噪聲、可編程增益放大器（PGA）提供1至128的增益范圍，可放大電阻橋或熱電偶應用的低電平信號。此外，這些器件還集成了低漂移的2.5V基準電壓源，可減少印刷電路板（PCB）面積。最后，兩個可編程激勵電流源（IDAC）可實現簡單、準確的RTD偏置。

輸入多路復用器支持12個ADS114S08輸入和6個ADS114S06輸入，可任意組合連接到ADC，以實現設計靈活性。此外，這些器件還包括傳感器燒壞檢測、熱電偶電壓偏置、系統監控和四個通用I/O等功能。

這些器件采用無引腳VQFN-32或TQFP-32封裝。

特性

• 低功耗：低至 280 μA
• 可編程增益：1 至 128
• 可編程數據速率：2.5 SPS至4 kSPS
• 在≤ 20 SPS 下同時
  實現 50 Hz 和 60 Hz 抑制，采用低延遲數字濾波器
• 具有 12 （ADS114S08） 或 6 （ADS114S06） 個獨立可選輸入的模擬多路復用器
• 用于傳感器激勵的雙匹配可編程電流源：10 μA 至 2000 μA
• 內部基準電壓源：2.5 V，10 ppm/°C（最大值）漂移
• 內部振蕩器：4.096 MHz，1.5% 精度
• 內部溫度傳感器
• 擴展故障檢測電路
• 自偏置和系統校準
• 四個通用 I/O
• SPI 兼容接口，可選 CRC
• 模擬電源：單極性（2.7 V 至 5.25 V）或雙極性（±2.5 V）
• 數字電源：2.7 V 至 3.6 V
• 工作溫度：–50°C 至 +125°C

參數

ADS114S06 和 ADS114S08 是德州儀器推出的低功耗、高集成度 16 位 ΔΣ ADC，文檔版本為 SBAS815A（2017 年 2 月首發、6 月修訂），核心差異在于輸入通道數（6 通道 / 12 通道），專為傳感器小信號高精度測量設計，集成 PGA、激勵電流源等豐富功能，適配工業控制、溫度檢測等場景。

一、產品核心定位與基礎信息

（一）核心定位

• 16 位分辨率無失碼，采樣率 2.5 SPS - 4 kSPS 可編程，支持 sinc3 與低延遲兩種數字濾波器，≤20 SPS 時可同步抑制 50/60 Hz 工頻噪聲。
• 集成低噪聲 PGA（增益 1-128 倍）、2.5V 低漂移基準（最大 10 ppm/°C）、雙路可編程激勵電流源（10 μA - 2000 μA），及內部溫度傳感器、4 路 GPIO，大幅簡化系統設計。

（二）封裝與引腳

• 封裝類型：32 引腳 TQFP（PBS 封裝）和 32 引腳 VQFN（RHB 封裝），尺寸均為 5.0 mm×5.0 mm，VQFN 封裝含熱焊盤（需接 AVSS 優化散熱）。
• 引腳功能：包含模擬電源（AVDD/AVSS）、數字電源（DVDD/IOVDD）、多通道模擬輸入（AINx）、SPI 接口（CS/SCLK/DIN/DOUT/DRDY）、基準輸入 / 輸出（REFP/REFN/REFOUT）等，ADS114S08 額外支持 AIN6-AIN11 擴展輸入。

二、關鍵電氣特性與性能

（一）精度與噪聲

• DC 精度：積分非線性（INL）最大 ±15 ppm FSR，輸入失調電壓最大 ±120 μV（增益 1 時），增益誤差最大 ±0.2%，校準后精度顯著提升。
• AC 性能：輸入參考噪聲低至 0.6 μVrms（增益 128、2.5 SPS 時），共模抑制比（CMRR）直流達 120 dB，電源抑制比（PSRR）達 115 dB，抗干擾能力強。

（二）電源與功耗

• 供電范圍：模擬電源（AVDD）2.7 V - 5.25 V（單極性）或 ±2.5 V（雙極性），數字核心電源（DVDD）2.7 V - 3.6 V，數字 I/O 電源（IOVDD）2.7 V - 5.25 V（≥DVDD）。
• 功耗表現：典型功耗低至 280 μA，轉換模式下根據 PGA 增益為 85 μA - 250 μA，掉電模式僅 0.1 μA，適配電池供電場景。

（三）環境適應性

• 工作溫度 -50°C 至 125°C，結溫最高 150°C；ESD 防護 ±2500 V（HBM）/±1000 V（CDM）；VQFN 封裝結到環境熱阻（RθJA）45.2 °C/W，TQFP 封裝 75.5 °C/W，滿足工業級可靠性要求。

三、核心功能模塊詳解

（一）信號鏈核心

• 輸入多路選擇器（MUX） ：ADS114S06 支持 6 路模擬輸入，ADS114S08 支持 12 路，可配置為單端、偽差分或全差分輸入，支持 AINCOM 公共端，適配不同傳感器連接方式。
• PGA 與調制器 ：低噪聲 CMOS PGA 增益 1-128 倍可調，支持旁路模式；ΔΣ 調制器采用過采樣架構，調制頻率為時鐘頻率 / 16，配合數字濾波器實現高精度轉換。
• 數字濾波器 ：sinc3 濾波器噪聲性能更優，低延遲濾波器適合多通道快速掃描，均支持工頻抑制，過采樣率隨采樣率動態調整（64 - 102400）。

（二）校準與激勵功能

• 校準功能 ：支持自失調校準（SFOCAL）、系統失調校準（SYOCAL）和系統增益校準（SYGCAL），16 位校準寄存器修正誤差，可選擇 1/4/8/16 樣本平均優化準確性。
• 激勵電流源（IDAC） ：雙路匹配電流源，輸出 10 μA - 2000 μA 可選，可路由至任意模擬輸入引腳，用于 RTD、熱敏電阻等激勵，電流匹配誤差最大 ±0.8%。
• 基準與偏置 ：內置 2.5 V 基準（輸出電流 ±10 mA），支持外部基準輸入（0.5 V - AVDD）；提供 VBIAS 偏置電壓（(AVDD+AVSS)/2 或 1/12），適配熱電偶等無偏置傳感器。

（三）接口與控制

• SPI 接口 ：兼容 SPI 模式 1（CPOL=0，CPHA=1），支持連續讀取、命令讀取，可選 CRC 校驗和 STATUS 字節前置，支持多器件級聯，最小僅需 3 線通信（CS 接地）。
• 工作模式 ：支持連續轉換、單次轉換模式，可通過 START/SYNC 引腳或命令觸發；包含掉電、待機、轉換三種工作模式，可編程轉換延遲（1?tMOD - 4096?tMOD）。

四、應用場景與設計要點

（一）典型應用

• 傳感器變送（溫度、壓力、應變、流量）、PLC/DCS 模擬輸入模塊、溫度控制器、氣候箱與工業烘箱，尤其適合 3 線 / 4 線 RTD 溫度測量、橋式傳感器信號采集。

（二）設計關鍵要點

• 電源與去耦 ：AVDD 需并聯 330 nF 電容就近去耦至 AVSS，DVDD/IOVDD 并聯 0.1 μF 電容去耦至 DGND；模擬地與數字地單點連接，減少噪聲耦合。
• 輸入濾波 ：建議在模擬輸入端添加一階 RC 低通濾波器（截止頻率設為輸出數據率或 10 倍數據率），抑制混疊和 EMI 干擾，推薦使用 C0G 材質電容。
• 布局要求 ：PCB 分區規劃模擬區、數字區和電源區，模擬信號與數字信號避免交叉；模擬輸入線路短且對稱，參考引腳遠離數字噪聲源；VQFN 封裝熱焊盤需焊接至地平面。

五、封裝與訂購信息

• 封裝規格 ：32 引腳 TQFP（PBS）和 VQFN（RHB），引腳鍍層為 NIPDAU，符合 RoHS 標準，MSL 等級 3（260°C 峰值回流，168 小時暴露）。
• 訂購型號 ：核心型號包括 ADS114S06IPBS（TQFP 管裝 250 片）、ADS114S08IRHBR（VQFN 卷帶 3000 片）等，產品標記分別為 “114S06” 和 “114S08”，工作溫度均為 -50°C 至 125°C。