ADS1120-Q1 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。該器件具有兩個差分或四個單端輸入，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、一個低側開關和一個精密溫度傳感器。
*附件：ads1120-q1.pdf

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 V/V 的增益。該 PGA 使 ADS1120-Q1 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、熱敏電阻和橋式傳感器。該器件支持在使用 PGA 時測量偽或全差分信號。或者，該器件可以配置為旁路內部PGA，同時仍提供高輸入阻抗和高達4 V/V的增益，從而實現單端測量。

在占空比模式下工作且禁用PGA時，功耗低至120 μA。與器件的通信通過模式 1 SPI 兼容接口建立。ADS1120-Q1 采用 TSSOP-16 封裝，額定溫度范圍為 –40°C 至 +125°C。

特性

• 符合 AEC-Q100 標準，適用于汽車應用
  • 溫度等級 1：–40°C 至 +125°C，T一個
• 功能安全功能
  • 可用于幫助功能安全系統設計的文檔
• 寬電源范圍：2.3 V 至 5.5 V
• 可編程增益：1 V/V 至 128 V/V
• 可編程數據速率：5 SPS至2 kSPS
• 16 位、無噪聲分辨率，20 SPS
• 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：
  50 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% 精度振蕩器
• 內部溫度傳感器：
  0.5°C（典型值）精度
• SPI 兼容接口（模式 1）

參數

方框圖

ADS1120-Q1 是德州儀器推出的汽車級四通道 16 位精密模數轉換器（ADC），核心優勢為集成可編程增益放大器（PGA）、雙可編程激勵電流源與低漂移參考電壓，專為溫度傳感器、橋式傳感器等小信號測量場景設計，滿足汽車應用的功能安全要求與寬溫工作需求。

核心參數與特性

• 硬件規格 ：支持兩通道差分或四通道單端輸入，供電電壓范圍 2.3V 5.5V；采用 16 引腳 TSSOP 封裝（5.0mm×4.4mm），工作溫度 -40°C +125°C，符合 AEC-Q100 標準。
• 精度性能 ：16 位無丟失碼分辨率，20 SPS 時噪聲 - free 性能優異；積分非線性（INL）典型值 8 ppm，增益誤差典型值 ±0.015%；內置溫度傳感器精度達 ±0.5°C（典型值），參考電壓漂移 5 ppm/°C（典型值）。
• 速率與增益 ：采樣率可配置 52000 SPS，支持正常、占空比、 turbo 三種工作模式；PGA 增益 1128 可調，禁用時仍支持 1~4 倍增益，適配單端測量。
• 功耗與電氣特性 ：占空比模式下功耗低至 65 μA（PGA 禁用），正常模式典型功耗 340 μA；內置 2.048V 參考電壓，支持外部參考或電源電壓作為參考。

功能與工作模式

• 核心功能 ：集成雙可編程電流源（50 μA~1.5 mA），適配 RTD 傳感器激勵；數字濾波器支持 50Hz/60Hz 工頻干擾抑制，20 SPS 時可同時 rejection 雙頻率。
• 性能優化 ：支持單觸發與連續轉換模式，占空比模式可周期性進入低功耗狀態；內置燒斷電流源（10 μA），用于傳感器故障檢測；提供系統監測功能，可測量電源電壓與參考電壓。
• 靈活配置 ：通過 SPI 接口（模式 1）配置輸入通道、增益、采樣率等參數；支持偏移校準，可短接 PGA 輸入至中值電壓進行校準；低側電源開關可控制橋式傳感器供電，降低系統功耗。
• 安全與兼容 ：具備 ESD 防護能力（HBM ±2000V），支持功能安全系統設計，提供相關文檔支持。

應用場景

適用于汽車及工業領域的溫度測量（熱電偶、RTD 等）、壓力傳感器、應變片等橋式傳感器信號采集，以及電池電壓 / 電流測量等場景，尤其適配對精度、穩定性與功能安全有嚴格要求的汽車電子應用。

關鍵設計要點

• 電源要求 ：模擬電源（AVDD/AVSS）與數字電源（DVDD/DGND）可獨立供電，無嚴格上電順序；電源引腳需就近配置 0.1 μF 低 ESR 去耦電容，推薦使用多層陶瓷電容。
• 布局建議 ：模擬與數字電路分區布局，減少串擾；模擬輸入路徑遠離數字信號線，差分輸入建議配置差分 RC 濾波器；溫度傳感器相關布線需保證熱傳導一致性，優化冷端補償精度。
• 配置方式 ：通過 4 個配置寄存器設置工作參數，支持 Reset、Start/Sync 等 6 種指令控制；SPI 接口支持多設備級聯，未使用的數字引腳需接 DVDD 或 DGND，模擬引腳可懸空或接中值電壓。