ADS1282-SP 是一款耐輻射的超高性能單芯片模數轉換器 （ADC），集成了低噪聲可編程增益放大器 （PGA） 和雙通道輸入多路復用器 （MUX）。ADS1282-SP適用于太空應用的苛刻需求，提供超精密性能，同時保持輻射耐受性，適用于各種衛星、有效載荷、傳感和其他惡劣環境應用。

該轉換器使用四階、固有穩定的三角積分 （ΔΣ） 調制器，可提供出色的噪聲和線性度性能。調制器可與片內數字濾波器結合使用，也可以旁路與后處理濾波器一起使用。
*附件：ads1282-sp.pdf

靈活的輸入多路復用器提供了用于測量的額外外部輸入，以及內部自檢連接。PGA 具有出色的低噪聲 （5 nV/√Hz） 和高輸入阻抗，允許在較寬的增益范圍內輕松與傳感器連接。

數字濾波器提供每秒250至4000個樣本（SPS）的可選數據速率。高通濾波器 （HPF） 具有可調節的轉角頻率。片內增益和失調縮放寄存器支持系統校準。

同步輸入 （SYNC） 可用于同步多個 ADS1282 的轉換。SYNC輸入還接受時鐘輸入，用于連續對準來自外部源的轉換。

放大器、調制器和濾波器共同耗散 30 mW。ADS1282-SP 的額定溫度范圍為 –55°C 至 125°C。

特性

• QMLV （QML V 級） MIL-PRF-38535 合格和輻射硬度保證 （RHA），SMD 5962-14231
  • 5962L1423101VXC - 在軍用溫度范圍（–55°C 至 125°C）內進行認證
  • 5962L1423102VXC - 在降低的溫度范圍（–55°C 至 115°C）內通過認證，可提高動態性能
• 5962L14231：
  • 輻射硬度保證 （RHA） 高達 總電離劑量 （TID） 50 kRAD （Si）
  • 單事件閂鎖 （SEL） 不受 LET 影響 = 50 MeV-cm^2^125°C 時為 /mg
  • 單事件閂鎖 （SEL） 不受 LET 影響 = 60 MeV-cm^2^85°C 時為 /mg
• 高分辨率：124 dB SNR （1000 SPS）
• 高精度：THD：–102 dB
  INL：0.5 ppm
• 低噪聲 PGA
• 雙通道輸入多路復用器
• 固有穩定的調制器，具有快速響應的超量程檢測
• 靈活的數字濾波器：
  • Sinc + FIR + IIR（可選）
  • 線性或最小相位響應
  • 可編程高通濾波器
  • 可選 FIR 數據速率：
    250 SPS 至 4 kSPS
• 過濾器旁路選項
• 低功耗：25 mW
• 失調和增益校準引擎
• SYNC 輸入
• 模擬電源：單極性 （5 V） 或雙極性 （±2.5 V）
• 數字電源：1.75 至 3.3 V

參數

方框圖

ADS1282-SP 是德州儀器（Texas Instruments）推出的一款專為太空及惡劣環境設計的輻射加固高分辨率 ΔΣ 模數轉換器（ADC），核心優勢在于平衡高精度信號轉換性能與嚴苛環境下的穩定性，適用于對輻射耐受性、溫度適應性和測量精度均有高要求的場景。

一、核心定位與輻射耐受性

作為輻射加固認證（RHA）器件，ADS1282-SP 符合 QMLV（MIL-PRF-38535）標準，且通過 SMD 5962-14231 認證，核心輻射防護能力包括：

• 總電離劑量（TID）耐受達 50 kRAD（Si），可應對太空等強輻射環境長期使用需求；
• 單粒子鎖定（SEL）免疫：85℃時 LET=60 MeV-cm2/mg，125℃時 LET=50 MeV-cm2/mg，避免粒子輻射導致的器件功能鎖定；
• 提供兩款溫度適配型號：5962L1423101VXC（-55℃~125℃軍用溫度范圍）、5962L1423102VXC（-55℃~115℃縮減溫度范圍，動態性能優化）。

二、關鍵性能指標

1. 精度與分辨率

• 高分辨率：1000 SPS 采樣率下信噪比（SNR）達 124 dB，總諧波失真（THD）低至 - 102 dB，積分非線性（INL）僅 0.5 ppm，支持 31 位無丟失碼分辨率；
• 數據速率：FIR 濾波器模式下可選 250~4000 SPS，Sinc 濾波器模式下最高達 128000 SPS，適配不同響應速度需求。

2. 信號處理組件

• 低噪聲 PGA ：可編程增益 1~64（按 2 的冪次調節），噪聲密度低至 5 nV/√Hz，高輸入阻抗（差分 1 GΩ、共模 100 MΩ），減少信號衰減與干擾；
• 兩通道 MUX ：支持外部雙差分輸入、內部自測試（如 400Ω 短路測試、共模測試），切換開關導通電阻典型值 30Ω；
• 四階 ΔΣ 調制器 ：固有穩定結構，具備快速過范圍檢測（MFLAG 引腳指示），支持直接輸出調制器信號（ bypass 數字濾波器）；
• 靈活數字濾波器 ：包含 Sinc（五階，可變抽取率）、FIR（低通，可選線性 / 最小相位）、IIR（高通，可編程截止頻率），可組合選擇或旁路，滿足不同濾波需求。

三、硬件與工作特性

1. 電源與封裝

• 電源適配：模擬電源支持單極性（5V）或雙極性（±2.5V），數字電源 1.753.3V；低功耗設計，高分辨率模式下功耗 2541 mW，掉電模式低至 0.45~0.95 mW；
• 封裝規格：28 引腳 CFP（HKV）陶瓷雙扁平封裝，尺寸 18.23mm×12.70mm，符合軍用封裝可靠性要求。

2. 控制與接口

• 同步與復位：SYNC 引腳支持多器件轉換同步，RESET 引腳 / 命令可重置寄存器與轉換流程；
• 串行接口：SPI 協議（SCLK、DIN、DOUT），DRDY 引腳指示數據就緒，支持 “連續讀數據”“命令讀數據” 兩種模式；
• 校準功能：內置偏移（OFSCAL）與增益（GANCAL）校準引擎，支持手動寫入校準值，適配系統精度補償需求。

四、典型應用場景

• 太空衛星：溫度傳感、位置檢測、有效載荷信號采集等精密科學應用；
• 高準確度儀器：實驗室測量設備、工業級高精度數據采集系統；
• 注意：工程評估樣品（/EM 型號）僅適用于 25℃環境測試，不可用于量產、輻射測試或飛行場景。

五、設計關鍵要點

1. 電源與接地 ：所有電源引腳需搭配 1μF 陶瓷旁路電容（靠近引腳布局），模擬地（AVSS）與數字地（DGND）需隔離布線，避免數字噪聲串擾模擬信號；
2. 信號調理 ：模擬輸入需符合 PGA 范圍（AVSS+0.7V~AVDD-1.25V），建議添加 RC 抗混疊濾波器（如 10nF 電容接 CAPP/CAPN 引腳）；
3. 校準與同步 ：更換 PGA 增益后需重新校準；多器件同步時，需確保 SYNC 信號同時觸發，避免相位偏差；
4. 輻射與 ESD 防護 ：存儲 / 運輸時需短路引腳或使用導電泡沫，ESD 防護符合 HBM±2000V、CDM±1000V 標準。