該ADS8320是一種16位采樣模擬轉(zhuǎn)數(shù)字（A/D）轉(zhuǎn)換器，具有 確保規(guī)格涵蓋2.7伏至5.25伏供電范圍。即使 以完整的100 kHz數(shù)據(jù)速率運(yùn)行。在較低數(shù)據(jù)速率下，設(shè)備的高速支持 它大部分時(shí)間處于斷電模式——平均功率耗散在10-kHz數(shù)據(jù)率下低于100 mW。
*附件：ads8320-ht.pdf

該ADS8320還支持2伏至5.25伏的同步串行電壓 （兼容SPI/SSI的）接口，以及差分輸入。參考電壓可以設(shè)置為任意 電平范圍在500 mV到V之間 CC .

超低功耗和小尺寸使ADS8320非常適合便攜式和電池供電系統(tǒng)。它也非常適合遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集模塊、多通道同步系統(tǒng)和隔離數(shù)據(jù)采集。該ADS8320采用8針陶瓷表面貼裝封裝，規(guī)格適用于–55°C至210°C的溫度范圍。

特性

• 100 kHz采樣率
• 微型電力：
  • 3.8毫瓦，頻率為100 kHz，電壓為2.7 V
  • 0.3毫瓦，頻率為10 kHz，電壓為2.7 V
• 斷電：最大6 μA
• 8針陶瓷封裝
• 針孔兼容ADS7816和ADS7822
• 串行（SPI/SSI）接口

參數(shù)

方框圖

ADS8320-HT 是德州儀器（TI）推出的 16 位逐次逼近寄存器（SAR）型模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），核心優(yōu)勢(shì)為寬溫工作、低功耗與高可靠性，支持 100 kSPS 采樣率，適配井下鉆井、高溫環(huán)境監(jiān)測(cè)、振動(dòng)分析等極端條件下的高精度數(shù)據(jù)采集場(chǎng)景。

一、核心產(chǎn)品參數(shù)

1. 基礎(chǔ)性能指標(biāo)

• 采樣與精度 ：16 位分辨率，無(wú)丟失碼（14 位確保）；積分非線性（INL）±0.034% FSR，增益誤差 ±0.05% FSR，增益溫度漂移 ±0.3 ppm/°C，精度穩(wěn)定性優(yōu)異。
• 動(dòng)態(tài)性能 ：SNR 典型值 90 dB（5 V 供電）/88 dB（2.7 V 供電），THD 低至 - 86 dB，無(wú)雜散動(dòng)態(tài)范圍（SFDR）86 dB；輸入噪聲 20 μVrms，抗干擾能力強(qiáng)。
• 輸入與參考 ：差分輸入范圍 0V_REF（V_REF 0.5V_CC），輸入電容 45 pF，泄漏電流 1 nA；支持外部參考電壓，參考輸入電阻 5 GΩ，適配低噪聲基準(zhǔn)源。
• 功耗與供電 ：?jiǎn)坞娫垂╇姡?~5.25 V），100 kSPS 時(shí)功耗 3.8 mW（2.7 V）/8.5 mW（5 V），10 kSPS 時(shí)低至 100 μA，掉電模式功耗僅 6 μA，微功耗特性突出。

2. 環(huán)境與封裝

• 工作溫度：-55°C 至 210°C，支持極端高溫環(huán)境，滿足工業(yè)特種場(chǎng)景需求；
• 封裝形式：8 引腳陶瓷 CFP 封裝（HKJ/HKQ 型號(hào)），裸片（KGD 型號(hào)）可選，符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)，引腳鍍層為金（部分型號(hào)），無(wú) MSL 等級(jí)限制（陶瓷封裝）；
• ESD 防護(hù)：未明確標(biāo)注具體數(shù)值，但陶瓷封裝與高溫優(yōu)化設(shè)計(jì)確保工業(yè)操作可靠性。

二、關(guān)鍵功能特性

1. 極端環(huán)境適配

• 高溫優(yōu)化：采用 0.6μm CMOS 工藝，經(jīng)過(guò)高溫特性優(yōu)化，在 210°C 下仍能保持穩(wěn)定性能，支持井下、高溫工業(yè)爐等極端場(chǎng)景。
• 寬壓兼容：供電電壓 2~5.25 V，可靈活適配不同供電系統(tǒng)；數(shù)字輸入支持 5.5 V 邏輯電平，無(wú)需電平轉(zhuǎn)換即可對(duì)接主流控制器。

2. 低功耗與靈活控制

• 功耗自適應(yīng)：功耗隨采樣率線性調(diào)整，低采樣率場(chǎng)景下可通過(guò)自動(dòng)進(jìn)入掉電模式降低能耗；支持 “短周期” 操作，可提前終止轉(zhuǎn)換以進(jìn)一步減少功耗。
• 電源管理：CS/SHDN 引腳復(fù)用芯片選擇與掉電控制，高電平時(shí)進(jìn)入深度掉電模式，低電平時(shí)啟動(dòng)轉(zhuǎn)換，控制邏輯簡(jiǎn)潔。

3. 接口與采樣設(shè)計(jì)

• 串行接口：兼容 SPI/SSI 協(xié)議，3 線制接口（DCLOCK、DOUT、CS/SHDN），數(shù)據(jù)以二進(jìn)制補(bǔ)碼格式 MSB 優(yōu)先輸出，無(wú)流水線延遲，實(shí)時(shí)性強(qiáng)。
• 采樣特性：轉(zhuǎn)換時(shí)間 16 個(gè)時(shí)鐘周期，采集時(shí)間 4.5 個(gè)時(shí)鐘周期；時(shí)鐘頻率范圍 24 kHz~2.4 MHz，可通過(guò)外部時(shí)鐘精準(zhǔn)調(diào)整采樣率。

三、應(yīng)用與設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1. 典型應(yīng)用場(chǎng)景

• 極端環(huán)境監(jiān)測(cè)：井下鉆井?dāng)?shù)據(jù)采集、高溫設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、航空航天高溫區(qū)域傳感；
• 工業(yè)測(cè)控：振動(dòng) / 模態(tài)分析、聲學(xué)檢測(cè)、動(dòng)態(tài)應(yīng)變片信號(hào)轉(zhuǎn)換、多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；
• 特種設(shè)備：高溫壓力傳感器、隔離式數(shù)據(jù)采集模塊、電池供電高溫監(jiān)測(cè)終端。

2. 硬件設(shè)計(jì)建議

• 供電與去耦 ：V_CC 引腳就近放置 0.1 μF 陶瓷電容 + 110 μF 濾波電容，搭配 510 Ω 串聯(lián)電阻，抑制電源噪聲；模擬地與數(shù)字地單點(diǎn)連接，遠(yuǎn)離高頻數(shù)字電路。
• 參考電路：外部參考電壓需搭配 0.1 μF 去耦電容，推薦使用低噪聲基準(zhǔn)源（如 REF50xx 系列）；參考電壓越低，需加強(qiáng)布局抗干擾設(shè)計(jì)，避免噪聲影響精度。
• 輸入電路：差分輸入信號(hào)線短路徑、等長(zhǎng)度布線，減少寄生參數(shù)；信號(hào)源需能在 4.5 個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)為 45 pF 輸入電容充電至 16 位精度，高阻抗信號(hào)源需搭配緩沖運(yùn)放（如 OPA627）。
• 高溫防護(hù)：PCB 布局需考慮高溫下的熱膨脹匹配，避免焊點(diǎn)應(yīng)力；裸片型號(hào)需按規(guī)范進(jìn)行封裝與散熱設(shè)計(jì)，確保 210°C 下長(zhǎng)期可靠性。

3. 軟件與配置

• 采樣率控制：通過(guò)外部時(shí)鐘頻率調(diào)整采樣率（時(shí)鐘頻率 = 24× 采樣率），最高支持 100 kSPS，低采樣率場(chǎng)景可降低時(shí)鐘頻率進(jìn)一步節(jié)能。
• 數(shù)據(jù)讀取：CS 引腳拉低啟動(dòng)轉(zhuǎn)換，DCLOCK 同步數(shù)據(jù)輸出，16 位數(shù)據(jù) MSB 優(yōu)先，支持部分位讀取（短周期模式），適配不同精度需求。
• 模式切換：轉(zhuǎn)換完成后 CS 引腳拉高進(jìn)入掉電模式，無(wú)需額外控制信號(hào)，簡(jiǎn)化系統(tǒng)功耗管理。

四、產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)與選型適配

• 核心優(yōu)勢(shì)：相比普通 ADC，具備 - 55°C~210°C 寬溫工作能力，兼顧低功耗（掉電 6 μA）與高精度，陶瓷封裝與裸片選項(xiàng)適配特種安裝需求。
• 選型建議：井下鉆井、高溫設(shè)備監(jiān)測(cè)等極端溫度場(chǎng)景優(yōu)先選擇；需要低功耗、高可靠性的工業(yè)振動(dòng)分析、隔離式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可充分發(fā)揮其性能。