該ADS8028是一款 12 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器 （ADC），能夠以高達(dá) 1 MSPS 的采樣速度運(yùn)行。該器件基于逐次逼近寄存器 （SAR） 內(nèi)核，并提供固有的采樣保持 （SH） 前端。

除了具有八個(gè)模擬輸入通道外，該ADS8028還提供一個(gè)分辨率為 0.25°C 的內(nèi)部溫度傳感器和一個(gè)內(nèi)部基準(zhǔn)電壓源。九通道內(nèi)部多路復(fù)用器可以選擇多個(gè)通道（包括內(nèi)部溫度傳感器），這些通道以順序方式無(wú)限掃描。一個(gè)簡(jiǎn)單的SPI兼容串行接口，使器件和主機(jī)控制器之間能夠輕松進(jìn)行通信和控制。數(shù)字電源的工作電壓范圍為 1.65 V 至 5.25 V，可與各種處理器和控制器直接連接。
*附件：ads8028.pdf

在 1 MSPS 的全速下，ADS8028僅耗散 17 mW。該器件提供靈活的掉電模式，以便在不執(zhí)行轉(zhuǎn)換時(shí)節(jié)省功耗。ADS8028性能是在 –40°C 至 +125°C 的擴(kuò)展工業(yè)溫度范圍內(nèi)指定的。

該ADS8028非常適合要求苛刻的測(cè)量應(yīng)用，例如傳感器輸出監(jiān)控、電源監(jiān)控和印刷電路板（PCB）熱點(diǎn)分析，并采用小尺寸QFN-20封裝。

特性

• 杰出表現(xiàn)：
  • 吞吐量：高達(dá) 1 MSPS
  • 無(wú)遺漏代碼：12 位
  • INL：±0.5 LSB
  • 信噪比：72 dB
• 高度集成：
  • 八個(gè)模擬輸入
  • 高分辨率內(nèi)部溫度傳感器
  • 帶通道定序器的九通道多路復(fù)用器
  • 低漂移內(nèi)部基準(zhǔn)電壓源
• 供應(yīng)范圍廣：
  • 模擬電源 （AVDD）：2.7 V 至 5.25 V
  • 數(shù)字電源 （DVDD）：1.65 V 至 5.25 V
• 低功耗：
  • 1 MSPS 時(shí)為 17 mW
  • 靈活的掉電模式
• SPI?兼容串行接口：20 MHz
• 小尺寸：4 mm × 4 mm，薄型 QFN-20

參數(shù)

方框圖

ADS8028 是德州儀器（TI）推出的高集成度、低功耗模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），核心優(yōu)勢(shì)為 12 位高精度、8 通道模擬輸入、內(nèi)置參考源與溫度傳感器，專為可編程邏輯控制（PLC）、工業(yè)過(guò)程控制、電信設(shè)備、電源監(jiān)控、PCB 熱點(diǎn)分析等場(chǎng)景設(shè)計(jì)。器件采用逐次逼近寄存器（SAR）架構(gòu)，支持 SPI 兼容串行接口，文檔版本為 SBAS549B，發(fā)布于 2011 年 5 月，2012 年 3 月修訂，采用 4mm×4mm 20 引腳薄型 QFN 封裝，工作溫度范圍 - 40°C 至 125°C。

一、核心參數(shù)與性能特性

1. 基礎(chǔ)規(guī)格

• ADC 性能 ：12 位分辨率，無(wú)丟失碼；INL±0.5 LSB（典型）、±1 LSB（最大），DNL±0.5 LSB（典型）、±0.99 LSB（最大）；偏移誤差 ±2 LSB（典型），增益誤差 ±1 LSB（典型）；偏移溫度漂移 4 ppm/°C，增益溫度漂移 0.5 ppm/°C，溫漂特性優(yōu)異。
• 動(dòng)態(tài)性能 ：50 kHz 輸入時(shí) SNR 72 dB、SINAD 71 dB、THD -82 dB、SFDR 84 dB；二階互調(diào)失真 - 84 dB，三階互調(diào)失真 - 93 dB；通道間隔離度 - 100 dB，抗干擾能力強(qiáng)；全功率帶寬 10 MHz（0.1 dB 衰減），支持高頻信號(hào)采集。
• 接口與通道特性 ：8 路單端模擬輸入（AIN0-AIN7），輸入范圍 0 V 至 V_REF；內(nèi)置 9 通道多路選擇器（含溫度傳感器通道）；SPI 兼容串行接口，時(shí)鐘頻率最高 20 MHz；支持 16 位數(shù)據(jù)讀寫，轉(zhuǎn)換結(jié)果為二進(jìn)制格式（模擬通道）與二進(jìn)制補(bǔ)碼格式（溫度通道）。

2. 供電與功耗

• 供電范圍 ：模擬電源（AVDD）2.7 V-5.25 V，數(shù)字電源（DVDD）1.65 V-5.25 V，支持寬電壓接口，可直接對(duì)接不同電平處理器。
• 功耗表現(xiàn) ：1 MSPS 速率下典型功耗 17 mW（3 V 供電）、36.8 mW（5.25 V 供電）；待機(jī)模式功耗 5.4 mW（典型），掉電模式僅 3.6 μW（典型），適配電池供電與低功耗場(chǎng)景。

3. 集成功能特性

• 內(nèi)置參考源 ：2.5 V 低漂移內(nèi)部參考電壓，精度 ±0.3%（25°C），溫度系數(shù) 35 ppm/°C（最大），輸出阻抗 1 Ω，支持外部參考源輸入（1 V-AVDD）。
• 溫度傳感器 ：集成 0.25°C 分辨率溫度傳感器，測(cè)量范圍 - 40°C 至 125°C，精度 ±1°C（典型）、±3°C（最大）；支持普通模式與平均濾波模式，可通過(guò) TM_BUSY 引腳指示轉(zhuǎn)換狀態(tài)。

4. 封裝與環(huán)境適應(yīng)性

• 封裝類型 ：20 引腳薄型 QFN 封裝（4mm×4mm×0.8mm），暴露熱焊盤需接地以優(yōu)化散熱；結(jié)到環(huán)境熱阻 32.8 °C/W，結(jié)到板熱阻 9.3 °C/W，散熱性能優(yōu)異。
• 可靠性 ：ESD 防護(hù)（HBM ±2000 V、CDM ±500 V）；存儲(chǔ)溫度范圍 - 65°C 至 150°C，最大結(jié)溫 150°C，滿足工業(yè)級(jí)惡劣環(huán)境要求。

二、工作模式與功能原理

1. 核心架構(gòu)

采用 “8 通道多路選擇器→采樣保持電路→SAR 核心→內(nèi)部參考源→SPI 接口邏輯” 架構(gòu)，集成溫度傳感器與通道序列器；通過(guò)控制寄存器配置通道選擇、參考源、低功耗模式等參數(shù)，轉(zhuǎn)換結(jié)果經(jīng) 16 位 SPI 接口輸出，支持單次 / 連續(xù)轉(zhuǎn)換。

2. 主要工作模式

3. 關(guān)鍵功能細(xì)節(jié)

• 通道掃描 ：支持 8 路模擬通道與 1 路溫度通道的任意組合選擇，連續(xù)模式下按通道序號(hào)升序循環(huán)掃描，無(wú)需重復(fù)寫入配置。
• 溫度測(cè)量 ：溫度傳感器輸出二進(jìn)制補(bǔ)碼，0.25°C/LSB，支持滾動(dòng)平均濾波（新結(jié)果 = 7/8 舊結(jié)果 + 1/8 當(dāng)前結(jié)果），提升測(cè)量穩(wěn)定性。
• 參考源配置 ：默認(rèn)使用內(nèi)部 2.5 V 參考源，也可通過(guò) REF 引腳接入外部參考（1 V-AVDD），靈活適配不同輸入電壓范圍。

三、應(yīng)用場(chǎng)景與設(shè)計(jì)建議

1. 典型應(yīng)用領(lǐng)域

• 工業(yè)自動(dòng)化（PLC/IPC）、電源模塊監(jiān)控、電信設(shè)備信號(hào)采集、PCB 熱點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)、電池供電便攜式儀器、多通道傳感器數(shù)據(jù)采集。

2. 設(shè)計(jì)關(guān)鍵要點(diǎn)

• 電源設(shè)計(jì) ：AVDD 與 DVDD 需分別供電，就近并聯(lián) 0.1 μF 陶瓷電容與 10 μF 鉭電容濾波；模擬地（AGND）與數(shù)字地（DGND）單點(diǎn)連接，避免串?dāng)_；確保 DVDD≤AVDD+0.3 V，符合電源電壓關(guān)系要求。
• 輸入與參考設(shè)計(jì) ：模擬輸入源阻抗建議≤100 Ω，高頻信號(hào)需通過(guò) RC 濾波（10-20 倍于內(nèi)部采樣電容）穩(wěn)定輸入；內(nèi)部參考源需外接 10 μF 電容 decoupling，確保參考穩(wěn)定性；外部參考源需低噪聲、低漂移，避免影響轉(zhuǎn)換精度。
• 接口設(shè)計(jì) ：SPI 時(shí)鐘頻率最高 20 MHz，CS 引腳下降沿啟動(dòng)采樣，16 個(gè) SCLK 周期完成轉(zhuǎn)換與數(shù)據(jù)傳輸；DOUT 為三態(tài)輸出，轉(zhuǎn)換期間有效，空閑時(shí)高阻；溫度通道轉(zhuǎn)換時(shí) TM_BUSY 引腳高電平，可作為同步信號(hào)。
• 布局與散熱 ：暴露熱焊盤必須接地，優(yōu)化散熱；模擬輸入線遠(yuǎn)離數(shù)字信號(hào)線，采用短路徑布線；溫度測(cè)量時(shí)，熱焊盤應(yīng)貼近被測(cè)熱點(diǎn)，減小熱阻。