ADS1146、ADS1147和 ADS1148設備是高精度的16位模擬轉數字轉換器（ADC），包括以下 集成功能以降低傳感器測量應用的系統成本和組件數量。 這些設備配備了低噪聲、可編程增益放大器（PGA）和精密δσ（ΔΣ） ADC配備單周期穩定數字濾波器和內部振蕩器。ADS1147和 ADS1148設備還提供內置低漂移電壓參考和兩個匹配可編程設備 激發電流源（IDAC）。
*附件：ads1146.pdf

輸入多路復用器支持四個差分輸入ADS1148，兩個用于 ADS1147，還有一個ADS1146。此外，多路復用器集成了傳感器燒毀功能 檢測、熱電偶電壓偏置、系統監控以及通用數字輸入輸出 （ADS1147和ADS1148）。PGA提供最高可選的增益，最高可達128 V/V。這些特性提供了 溫度傳感器測量應用的完整前端解決方案，包括 熱電偶、熱敏電阻、電阻溫度檢測器（RTD）及其他小信號 測量包括電阻橋傳感器。數字濾波器在一個周期內穩定到 使用輸入復用器時支持快速通道循環，并提供高達 2 kSPS 的數據速率。 對于20 SPS或以下的數據速率，50赫茲和60赫茲的干擾都被 濾波器。

特性

• 可編程數據速率最高可編程為2 kSPS
• 所有數據速率的單周期穩定
• 同時在20 SPS下
  實現50赫茲和60赫茲的抑制
• 模擬復用器，具有8個（ADS1148）和
  4個（ADS1147）獨立可選輸入
• 可編程增益：1 V/V 至 128 V/V
• 雙匹配可編程激勵電流源
• 低漂移內部2.048伏參考
• 傳感器燒毀檢測
• 4 或 8 個通用輸入輸出（ADS1147 和 ADS1148）
• 內部溫度傳感器
• 電源和電壓裁判監控（ADS1147和ADS1148）
• 自我與系統校準
• 兼容SPI?的串行接口
• 模擬電源：單極性（2.7 V至5.25 V）或雙極性（±2.5 V）
• 數字電源：2.7 V 至 5.25 V

參數

方框圖

ADS1146/ADS1147/ADS1148 是德州儀器（TI）推出的 16 位高精度 ΔΣ 模數轉換器系列，核心優勢為可編程增益（1128 V/V）、多通道輸入、集成傳感器激勵與校準功能，支持 5 SPS2000 SPS 可調采樣率，內置抗工頻干擾濾波器，是溫度（RTD / 熱電偶）、壓力、流量等傳感器信號測量的專用前端方案。

一、核心產品參數

1. 基礎性能指標

• 分辨率與采樣 ：16 位分辨率（無失碼），采樣率 5 SPS~2000 SPS 可調，單周期穩定濾波，通道切換無延遲。
• 靜態精度 ：積分非線性（INL）±1 LSB，微分非線性（DNL）±1.5 LSB；增益誤差 ±0.5% FSR，增益漂移 ±3.5 ppm/°C（增益 = 128 時），偏移漂移 15 nV/°C（增益 = 128 時），精度優異。
• 動態性能 ：噪聲底低至 0.49 μVpp（5 SPS、增益 = 128 時），共模抑制比（CMRR）≥90 dB（DC，增益 = 1）、≥100 dB（DC，增益 = 32）；電源抑制比（PSRR）100 dB，抗干擾能力強。
• 輸入特性 ：ADS1146（1 路差分）、ADS1147（4 路）、ADS1148（8 路）輸入通道；輸入阻抗最高 5000 MΩ（5 SPS 時），適配高阻抗傳感器。

2. 環境與封裝

• 工作溫度：-40°C105°C（額定）、-40°C125°C（擴展），適配工業級惡劣環境；
• 封裝形式：ADS1146（16 引腳 TSSOP）、ADS1147（20 引腳 TSSOP）、ADS1148（28 引腳 TSSOP/32 引腳 VQFN），RoHS 兼容，MSL 等級 1~2；
• 功耗表現：轉換時功耗 1.4 mW~2.3 mW（3.3 V/5 V 供電，20 SPS），掉電電流 0.1 μA（模擬）/0.2 μA（數字），低功耗設計；
• 供電電壓：模擬電源（AVDD）2.7 V5.25 V（單極性）或 ±2.5 V（雙極性），數字電源（DVDD）2.7 V5.25 V，供電靈活。

二、關鍵功能特性

1. 傳感器專用功能

• 可編程增益放大器（PGA）：增益 1/2/4/8/16/32/64/128 V/V 可調，適配微弱傳感器信號放大。
• 激勵電流源（ADS1147/ADS1148）：雙路匹配 IDAC，輸出電流 50 μA~1500 μA 可調，匹配誤差 ±0.2%，支持 RTD 三線制引線補償。
• 校準功能：支持自校準（SELFOCAL）、系統偏移校準（SYSOCAL）、系統增益校準（SYSGCAL），24 位偏移 / 增益校準寄存器，修正系統誤差。
• 抗干擾設計：20 SPS 及以下采樣率時，數字濾波器可同時抑制 50 Hz/60 Hz 工頻干擾，無需外部濾波。

2. 輸入與信號調理

• 多通道配置：ADS1148 支持 8 路模擬輸入，可配置為差分 / 單端輸入，部分引腳復用為 GPIO（4 路 / 8 路），擴展靈活。
• 傳感器保護：集成 0.5 μA/2 μA/10 μA 可選燒斷檢測電流源，可診斷傳感器開路 / 短路故障。
• 偏置電壓生成：內置（AVDD+AVSS）/2 偏置電壓，適配熱電偶等無偏置傳感器。

3. 接口與控制

• 通信接口：SPI 兼容串行接口（SCLK/DIN/DOUT/DRDY），支持連續讀 / 單次讀模式，DRDY 引腳指示數據就緒。
• 系統監測（ADS1147/ADS1148）：可測量 AVDD、DVDD、參考電壓及芯片內部溫度，支持電源狀態診斷。
• 時鐘選項：內置 4.096 MHz 振蕩器（精度 ±5%），支持外部時鐘輸入（1 MHz~4.5 MHz），靈活適配系統時鐘。

三、應用與設計要點

1. 典型應用場景

• 溫度測量：RTD（PT100/PT1000）、熱電偶（K 型 / J 型）、熱敏電阻；
• 工業傳感：壓力傳感器、應變片橋式電路、流量傳感器、液位傳感器；
• 工業控制：工廠自動化、過程控制、精密儀器信號采集。

2. 硬件設計建議

• 外部元件 ：AVDD/DVDD 引腳需各外接 0.1 μF 陶瓷去耦電容，貼近引腳放置；ADS1147/ADS1148 的 VREFOUT 與 VREFCOM 間需并聯 1 μF~47 μF 電容，穩定內部參考源。
• 輸入配置：模擬信號路徑與數字信號路徑分開布線，避免交叉；高阻抗傳感器輸入需加 RC 濾波（推薦截止頻率為采樣率的 10 倍），減少噪聲耦合。
• 接地與供電：模擬地（AVSS）與數字地（DGND）單點連接，采用低噪聲 LDO 供電；雙極性供電時，AVSS 需提供低阻抗接地路徑（<10 Ω）。

3. 軟件與配置

• 模式選擇：高精度測量選低采樣率（5 SPS/10 SPS/20 SPS），快速監測選高采樣率（1000 SPS/2000 SPS）；工頻干擾場景強制啟用 20 SPS 及以下采樣率。
• 校準配置：上電后建議執行系統校準（SYSOCAL+SYSGCAL），溫度變化或增益調整后需重新校準；自校準（SELFOCAL）無需外部短路，操作便捷。
• 通道切換：通過 MUX0 寄存器配置輸入通道，切換后無需等待，數字濾波器單周期穩定，直接讀取有效數據。

四、產品差異與選型適配

• 核心優勢：高度集成傳感器專用功能，減少外部元件；低噪聲、高 CMRR 適配工業強干擾環境；支持 ratiometric 測量，抵消激勵源漂移誤差；校準功能簡化系統調試。
• 選型建議：根據通道數量、是否需要激勵電流源選擇型號；高精度場景優先選低采樣率 + 高增益組合；需三線制 RTD 引線補償必選 ADS1147/ADS1148。