ADS8684和ADS8688是基于16位逐次逼近（SAR）模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）的4通道和8通道集成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，工作吞吐量為500 kSPS。這些器件的每個(gè)輸入通道均集成了模擬前端電路，具有高達(dá)±20 V的過壓保護(hù)，具有自動(dòng)和手動(dòng)掃描模式的4通道或8通道多路復(fù)用器，以及具有低溫漂移的片內(nèi)4.096 V基準(zhǔn)電壓源。器件上的每個(gè)輸入通道均采用單5 V模擬電源供電，可支持±10.24 V、±5.12 V和±2.56 V的真雙極性輸入范圍，以及0 V至10.24 V和0 V至5.12 V的單極性輸入范圍。模擬前端在所有輸入范圍內(nèi)的增益都經(jīng)過精確調(diào)整，以確保高直流精度。輸入范圍選擇可通過軟件編程，并且獨(dú)立于每個(gè)通道。無論所選輸入范圍如何，這些器件都提供1MΩ恒定的電阻輸入阻抗。

ADS8684和ADS8688為數(shù)字主機(jī)提供簡單的SPI兼容串行接口，還支持多個(gè)器件的菊花鏈連接。數(shù)字電源的工作電壓范圍為1.65 V至5.25 V，可直接連接各種主機(jī)控制器。
*附件：ads8684.pdf

特性

• 16位ADC，集成模擬前端
• 4、8 通道多路復(fù)用器，具有自動(dòng)和手動(dòng)掃描功能
• 與通道無關(guān)的可編程輸入范圍：
  • 雙極性：±10.24 V、±5.12 V 和 ±2.56 V
  • 單極性：10.24 V、5.12 V
• 5V 模擬電源：1.65V 至 5V I/O 電源
• 恒定電阻輸入阻抗：1 MΩ
• 輸入過壓保護(hù)：高達(dá) ±20 V
• 片內(nèi)4.096V基準(zhǔn)電壓源，具有低漂移
• 卓越的性能：
  • 500 kSPS 聚合吞吐量
  • DNL：±0.5 LSB;INL：±0.75 LSB
  • 增益誤差和失調(diào)的低漂移
  • 信噪比：92 dB;總諧波擾：–102 dB
  • 低功耗：65 mW
• AUX 輸入→直接連接到 ADC 輸入
• 帶菊花鏈的SPI?兼容接口
• –40°C 至 125°C 工業(yè)溫度范圍
• TSSOP-38 封裝（9.7 mm × 4.4 mm）

參數(shù)

方框圖

ADS8684 和 ADS8688 是德州儀器推出的 16 位 SAR 架構(gòu) ADC 產(chǎn)品，核心優(yōu)勢(shì)為高分辨率、多通道設(shè)計(jì)、寬輸入范圍及工業(yè)級(jí)可靠性，適用于電力自動(dòng)化、PLC 等工業(yè)場景。

一、核心產(chǎn)品參數(shù)

1. 基礎(chǔ)規(guī)格

• 分辨率：16 位，無丟失碼，DNL ±0.5 LSB，INL ±0.75 LSB
• 通道配置：ADS8684 為 4 通道，ADS8688 為 8 通道（均為單端輸入）
• 采樣速率：總吞吐量 500 kSPS，通道間可自動(dòng)或手動(dòng)掃描
• 工作溫度：工業(yè)級(jí)范圍 -40°C 至 125°C，封裝為 TSSOP-38（9.7mm×4.4mm）

2. 輸入與電源特性

• 輸入范圍：雙極性（±10.24V、±5.12V、±2.56V）和單極性（0-10.24V、0-5.12V），通道獨(dú)立可編程
• 輸入保護(hù)：過壓保護(hù)最高 ±20V，輸入阻抗恒定 1MΩ（不受量程 / 頻率影響）
• 電源規(guī)格：模擬電源 AVDD 4.75-5.25V，數(shù)字電源 DVDD 1.65-5.25V，低功耗 65mW

3. 性能指標(biāo)

• 動(dòng)態(tài)性能：SNR 最高 92dB，THD -102dB，SFDR 103dB
• 參考源：片內(nèi) 4.096V 低漂移參考源（溫漂典型值 6ppm/°C），支持外部參考輸入
• 輔助通道：1 個(gè) 16 位輔助輸入通道（AUX_IN），輸入范圍 0-VREF

二、關(guān)鍵功能特性

1. 信號(hào)鏈設(shè)計(jì)

• 每通道集成模擬前端，含 PGA（可編程增益放大器）、二階低通濾波器（-3dB 帶寬 15kHz）和 ADC 驅(qū)動(dòng)電路
• 支持自動(dòng)掃描（AUTO_RST）和手動(dòng)選通（MAN_Ch_n）模式，可通過寄存器配置通道序列

2. 接口與通信

• 兼容 SPI 接口，支持菊花鏈（Daisy-Chain）多器件級(jí)聯(lián)
• 數(shù)字接口引腳包括 CS（片選）、SCLK（時(shí)鐘）、SDI（數(shù)據(jù)輸入）、SDO（數(shù)據(jù)輸出），支持 16 位指令 / 數(shù)據(jù)傳輸

3. 工作模式

• 支持待機(jī)（STDBY）、掉電（PWR_DN）、復(fù)位（RST）模式，掉電模式恢復(fù)時(shí)間 15ms（內(nèi)部參考源）
• 寄存器支持讀寫配置，含通道使能、量程選擇、輸出格式等控制位

三、典型應(yīng)用場景

• 電力自動(dòng)化：多通道相位補(bǔ)償數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，測量電壓 / 電流相位差
• 工業(yè)控制：PLC 模擬輸入模塊，支持標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)電壓（±10V、0-10V 等）和電流（4-20mA 等）輸入
• 保護(hù)繼電器：高可靠性信號(hào)采集，適配工業(yè)惡劣環(huán)境

四、設(shè)計(jì)與使用建議

• 電源 decoupling：AVDD/DVDD 需就近配置 1μF 和 10μF 電容，參考引腳 REFCAP 配置 22μF 電容
• PCB 布局：區(qū)分模擬 / 數(shù)字區(qū)域，單點(diǎn)接地，避免數(shù)字噪聲干擾模擬信號(hào)
• 外部保護(hù)：建議搭配 TVS 管和 ESD 二極管，增強(qiáng)工業(yè)環(huán)境抗干擾能力