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(guò)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(guò)精確調(diào)整，以確保高直流精度。輸入范圍選擇可通過(guò)軟件編程，并且獨(dú)立于每個(gè)通道。無(wú)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(jiǎn)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：ads8688.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(wú)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(guò)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（4 通道）與 ADS8688（8 通道）是德州儀器推出的 16 位 SAR ADC，核心優(yōu)勢(shì)為集成模擬前端、寬輸入范圍、高抗干擾性及工業(yè)級(jí)可靠性，適用于電力自動(dòng)化、PLC 模擬輸入模塊等工業(yè)場(chǎng)景。

一、核心產(chǎn)品參數(shù)

1. 基礎(chǔ)規(guī)格

• 分辨率與通道：16 位分辨率，無(wú)丟失碼；ADS8684 為 4 通道，ADS8688 為 8 通道，均支持單端輸入
• 采樣與轉(zhuǎn)換性能：總吞吐量 500 kSPS，轉(zhuǎn)換時(shí)間 850 ns，采集時(shí)間 1150 ns
• 封裝與溫度：38 引腳 TSSOP 封裝（9.7mm×4.4mm），工業(yè)級(jí)工作溫度 -40°C 至 125°C
• 電源與功耗：模擬電源 4.75-5.25 V，數(shù)字電源 1.65-5.25 V；典型功耗 65 mW，待機(jī)模式電流 3-4.5 mA，掉電模式電流僅 3 μA

2. 輸入與性能特性

• 輸入范圍：通道獨(dú)立可編程， bipolar 范圍 ±10.24 V/±5.12 V/±2.56 V，unipolar 范圍 0-10.24 V/0-5.12 V
• 靜態(tài)性能：DNL ±0.5 LSB，INL ±0.75 LSB；增益誤差 ±0.05% FSR，偏移誤差 ±0.5-2 mV，溫漂低（增益 ±4 ppm/°C，偏移 ±3 ppm/°C）
• 動(dòng)態(tài)性能：1 kHz 輸入時(shí) SNR 最高 92 dB，THD 低至 -102 dB，SFDR 典型 103 dB；通道隔離串?dāng)_ 110 dB，記憶串?dāng)_ 90 dB
• 輸入特性：輸入阻抗恒定 1 MΩ（與量程無(wú)關(guān)），支持 ±20 V 過(guò)壓保護(hù)，采樣電容 75 pF（輔助通道）

3. 參考與接口

• 參考電路：內(nèi)置 4.096 V 低漂移參考源（溫漂 6-10 ppm/°C），支持外部參考輸入
• 數(shù)字接口：SPI 兼容串行接口（CS、SCLK、SDI、SDO），支持菊花鏈級(jí)聯(lián)；SCLK 最高 17 MHz，數(shù)據(jù)格式 MSB 優(yōu)先

二、關(guān)鍵功能特性

1. 集成模擬前端

• 每通道含過(guò)壓保護(hù)、可編程增益放大器（PGA）及二階低通抗混疊濾波器（-3 dB 帶寬 15 kHz）
• 無(wú)需外部驅(qū)動(dòng)電路，可直接連接傳感器或信號(hào)源，簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2. 靈活工作模式

• 通道測(cè)序：支持自動(dòng)掃描（AUTO_RST）與手動(dòng)選擇（MAN_Ch_n）模式，自動(dòng)模式可通過(guò)寄存器配置掃描通道序列
• 低功耗模式：支持待機(jī)（STDBY）與掉電（PWR_DN）模式，掉電模式需 15 ms 喚醒時(shí)間（內(nèi)部參考模式）
• 輔助通道：額外單端輔助通道（AUX_IN），輸入范圍 0-VREF，16 位分辨率，適用于額外信號(hào)采集

3. 高可靠性設(shè)計(jì)

• 過(guò)壓保護(hù)：所有模擬輸入通道支持 ±20 V 過(guò)壓保護(hù)，滿足工業(yè)惡劣環(huán)境需求
• 抗干擾能力：內(nèi)置電源去耦、串?dāng)_抑制設(shè)計(jì)，電源抑制比（PSRR）性能優(yōu)異

三、典型應(yīng)用場(chǎng)景

• 電力自動(dòng)化：多通道電壓 / 電流采樣、相位差測(cè)量
• 工業(yè)控制：PLC 模擬輸入模塊、保護(hù)繼電器
• 數(shù)據(jù)采集：工業(yè)級(jí)多通道低速信號(hào)采集系統(tǒng)

四、設(shè)計(jì)與使用建議

1. 參考與輸入設(shè)計(jì)

• 參考配置：優(yōu)先使用內(nèi)部 4.096 V 參考，REFIO 與 REFCAP 引腳需就近配置 10 μF+22 μF 去耦電容；外部參考需保證 4.046-4.146 V 輸入
• 輸入驅(qū)動(dòng)：無(wú)需外部緩沖器，建議在每個(gè)通道輸入端添加 RC 濾波器（如 1 kΩ+10 nF），減少高頻噪聲

2. 電源與布線

• 電源配置：模擬 / 數(shù)字電源獨(dú)立供電，分別配置 1 μF+10 μF 去耦電容，避免電源串?dāng)_
• PCB 布局：劃分模擬 / 數(shù)字區(qū)域，模擬地與數(shù)字地單點(diǎn)連接；參考引腳與去耦電容之間無(wú)過(guò)孔，縮短布線長(zhǎng)度

3. 寄存器與模式配置

• 通道配置：通過(guò)寄存器獨(dú)立設(shè)置每個(gè)通道輸入范圍，未使用通道可配置斷電以降低功耗
• 測(cè)序模式：連續(xù)多通道采集選擇自動(dòng)掃描模式，單點(diǎn)采集選擇手動(dòng)模式，通過(guò)命令寄存器快速切換