ADS7947、ADS7948和ADS7949分別是引腳兼容的12位、10位和8位、2MSPS的模數轉換器（ADC）。這些設備以2MSPS采樣率運行，標準16時鐘數據幀。此外，ADS7947（12位）可運行2.1 MSPS，ADS7948（10位）2.57 MSPS，ADS7949（8位）3 MSPS，短數據幀優化為足夠轉換的時鐘數且性能不下降。這些設備具備卓越的直流精度和出色的動態性能。該系列引腳兼容器件包括雙通道輸入多路復用器和低功耗逐次逼近寄存器（SAR）ADC。
*附件：ads7947.pdf

ADS7947、ADS7948和ADS7949支持寬廣的模擬電源范圍，支持最高5V的全量量輸入范圍。簡單的SPI數字接口，數字電源可低至1.65 V，便于與多種數字控制器接口。在較低速度運行時可啟用自動斷電，以顯著降低功耗。

該封裝采用3毫米×3毫米WQFN封裝，其ADS7947、ADS7948和ADS7949在–40°C至+125°C的擴展溫度范圍內實現完整規格，適用于高性能、低功耗和小型體積所需的各種數據采集應用。

特性

• 采樣率：2 MSPS
• 針腳兼容家族：12位、10位、8位
• 高分辨率，高通量：
  • ADS7947：12位，2.1 MSPS
  • ADS7948：10位，2.57 MSPS
  • ADS7949：8位，3MSPS
• 出色的表現：
  • 沒有缺失的代碼
  • INL：1個LSB（最多）
  • 信噪比：72 dB（分鐘）
• 低功耗：
  • 2 MSPS工作時功率為7.5毫瓦
  • 低速自動斷電：
    • 3.8毫瓦，500千每秒
    • 0.8毫瓦，轉速100千每秒
    • 0.16毫瓦，20千每秒
• 供應范圍廣泛：
  • 模擬電壓：2.7 V 至 5.5 V
  • 數字：1.65伏到AVDD
• 兼容SPI的串行接口
• 擴展溫度范圍：–40°C至+125°C
• 極小的占地面積：3毫米×3毫米WQFN

參數

方框圖

ADS794x 系列（ADS7947/48/49）是德州儀器（TI）推出的超低功耗雙通道逐次逼近型（SAR）模數轉換器，涵蓋 12/10/8 位分辨率，核心優勢為低功耗、小尺寸與靈活配置，支持最高 3 MSPS 采樣速率，適配電池供電設備、醫療儀器等對功耗和空間要求嚴苛的場景。

一、核心產品參數

1. 基礎性能指標

• 分辨率與采樣率 ：ADS7947 為 12 位，ADS7948 為 10 位，ADS7949 為 8 位，均無缺失碼；標準采樣率 2 MSPS，優化后最高可達 2.1 MSPS（12 位）、2.57 MSPS（10 位）、3 MSPS（8 位）。
• 動態性能 ：12 位型號（ADS7947）100 kHz 輸入時，SNR 最小 72 dB，SFDR 典型 86 dB，THD 典型 - 85 dB；10 位（ADS7948）SNR 典型 61 dB，8 位（ADS7949）SNR 典型 49 dB，動態性能適配中高頻信號采集。
• 輸入特性 ：偽差分輸入架構，正輸入（AINxP）范圍 0~VREF，負輸入（AINxN）擺動 ±0.2 V；輸入電容 32 pF，輸入泄漏電流 1.5 nA（125℃），全功率帶寬 15 MHz。
• 精度指標 ：積分非線性（INL）最大 1 LSB（12 位）、0.5 LSB（10 位）、0.3 LSB（8 位）；微分非線性（DNL）最大 1 LSB（12 位）、0.5 LSB（10 位）、0.3 LSB（8 位），偏移誤差與增益誤差均最大 ±1 LSB（12 位），精度表現穩定。

2. 環境與封裝

• 工作溫度：-40°C~125°C（擴展工業級），適配極端環境；
• 封裝形式：16 引腳 WQFN 封裝（3mm×3mm），RoHS 兼容，MSL 等級 2，峰值回流溫度 260°C；
• ESD 防護：人體模型（HBM）±2000 V，充電設備模型（CDM）±500 V，防護可靠；
• 功耗：2 MSPS 模式下典型功耗 7.5 mW，低速模式自動降功耗，20 kSPS 時僅 0.16 mW，全局斷電模式功耗低至 2.5 μA。

二、關鍵功能特性

1. 靈活配置與低功耗設計

• 雙通道切換：內置雙路輸入多路選擇器，通過 CH SEL 引腳選擇通道 0/1，切換時序精準，支持偽差分輸入，可抑制共模噪聲與偏移。
• 采樣模式：支持 16 時鐘幀（高速模式）與 32 時鐘幀（兼容模式），適配不同處理器接口需求；采樣時鐘（SCLK）頻率范圍 0.4 MHz~40 MHz，默認 34 MHz。
• 斷電功能：專用 PDEN 引腳控制自動斷電模式，低速采樣時啟用可大幅降低功耗，上電時間僅 1 μs，不影響系統響應速度。

2. 電源與接口

• 電源范圍：模擬電源（AVDD）2.7 V5.5 V，數字電源（DVDD）1.65 VAVDD，支持寬電壓供電，適配多種系統電源架構；
• 通信接口：SPI 兼容串行接口，支持 CS 片選、SCLK 時鐘、SDO 數據輸出，時序簡單，易與微控制器對接；
• 參考電壓：外部參考輸入（REF）范圍 2.5 V~AVDD，需與 REFGND 就近 decouple，可直接使用 AVDD 作為參考電壓。

三、應用與設計要點

1. 典型應用場景

• 電池供電設備：便攜式傳感器、手持測量儀器；
• 通信系統：光網絡、無線通信信號采集；
• 醫療儀器：低功耗生理信號監測設備；
• 數據采集：工業數據采集系統、多通道信號采樣。

2. 硬件設計建議

• 供電與去耦 ：AVDD 與 DVDD 需獨立供電，各自就近放置 1 μF 陶瓷去耦電容，模擬地與數字地共地平面，通過多過孔連接，減少噪聲耦合。
• 輸入驅動：模擬輸入推薦串聯 5~47 Ω 電阻 + 并聯 470 pF 電容構成濾波電路，抑制采樣毛刺；驅動電路需保證足夠帶寬，確保信號在 80 ns 采集時間內穩定。
• 布局規范：模擬與數字元件分區布局，信號走線避開地平面分割；REF 與 REFGND 引腳緊鄰放置去耦電容；SDO 引腳串聯 47 Ω 終端電阻，靠近芯片端放置。

3. 軟件與配置

• 通道選擇：CH SEL 引腳低電平選通道 0，高電平選通道 1，建議在 CS 下降沿后、第二 SCLK 上升沿前切換，確保多路器穩定。
• 斷電配置：PDEN 引腳在 CS 上升沿為高電平時，該周期結束后進入斷電模式，低速場景（<500 kSPS）啟用可顯著降耗。
• 時序配置：16 時鐘幀模式下，轉換完成后即可輸出數據；32 時鐘幀模式下，輸出當前采樣數據后再進入下一輪采樣，適配需同步數據的場景。

四、產品優勢與選型適配

• 核心優勢：超低功耗設計，2 MSPS 模式功耗僅 7.5 mW，低速模式功耗最低 0.16 mW；3mm×3mm 超小封裝，節省 PCB 空間；偽差分輸入適配復雜信號環境；多分辨率型號引腳兼容，便于系統升級。
• 選型建議：12 位高精度需求選 ADS7947，10 位平衡需求選 ADS7948，8 位高速低功耗需求選 ADS7949；電池供電設備優先啟用斷電模式，工業場景注意擴展溫度范圍適配。