基于單通道ADS1271，ADS1278（八進制）是一種24位、δσ（ΔΣ）模數轉換器（ADC），數據速率最高可達128 k采樣率每秒（SPS），允許同時采樣八個通道。

傳統上，工業用的德爾塔西格瑪ADC提供良好的漂移性能，使用具有較大通帶下垂的數字濾波器。因此，它們的信號帶寬有限，主要用于直流測量。音頻應用中的高分辨率ADC提供了更大的可用帶寬，但其偏移和漂移規格明顯遜于工業級的對應產品。該ADS1278結合了這些類型的轉換器，實現高精度工業測量，同時具備卓越的直流和交流規格。
*附件：ads1278-ht.pdf

高階、斬波穩定調制器實現了極低的漂移和低帶內噪聲。機載的減量濾波器抑制調制器和信號帶外噪聲。這些ADC可提供高達奈奎斯特速率90%的可用信號帶寬，且紋波小于0.005 dB。

四種工作模式可優化速度、分辨率和功耗。所有作均由引腳直接控制;沒有寄存器需要編程。該設備在擴展的工業范圍（–55°C至210°C）中實現了完整規格，并提供HTQFP-64 PowerPAD封裝（–55°C至175°C）、84針HFQ封裝以及KGD芯片托盤選項。

特性

• 同時測量八個通道
• 最高可達128 kSPS數據速率
• 交流性能：
  62 kHz帶寬
  111 dB 信噪比（高分辨率模式）
  –108 dB THD
• 直流精度：
  0.8 μV/°C 偏移漂
  移 1.3 ppm/°C 增益漂移
• 可選工作模式：
  高速：128 kSP，106 dB 信噪比
  高分辨率：52 kSP，111 dB 信噪比
  低功耗：52 kSP，31 mW/ch
  低速：10 kSP，7 mW/ch
• 線性相位數字濾波器
• SPI 或幀同步串行接口
• 低采樣光圈誤差
• 調制器輸出選項（數字濾波器旁路）
• 模擬電源：5 V
• 數字核心：1.8伏
• 輸入輸出電源：1.8 V 至 3.3 V
• 目前提供HTQFP-64 PowerPAD?封裝、
  84針HFQ封裝和KGD芯片托選裝
• 支持極端溫度應用
  • 對照基線
  • 一個組裝/測試場地
  • 一個制造場地
  • 提供極端溫度范圍（–55°C/210°C）^(1)^
  • 延長產品生命周期
  • 擴展產品變更通知
  • 產品可追溯性
  • 德州儀器的高溫產品采用高度
    優化的硅（芯片）解決方案，并經過Dsign和工藝
    改進，以最大化在長時間高溫下的性能
• 應用
  • 井下鉆探
  • 高溫環境
  • 振動/模態分析
  • 多通道數據采集
  • 聲學/動態應變計
  • 壓力傳感器

參數

方框圖

一、產品核心概述

ADS1278-HT 是德州儀器推出的高溫級八通道同步采樣 ADC，專為極端環境設計，核心優勢為高分辨率、低漂移與多通道同步采集。產品采用 24 位 ΔΣ 架構，最高采樣率 128kSPS，工作溫度范圍 -55°C 至 210°C，提供 HTQFP-64、84 引腳 HFQ/HKP 及裸片封裝選項，支持 5V 模擬供電（AVDD）、1.8V 數字核心供電（DVDD）與 1.8V~3.6V I/O 供電（IOVDD），集成線性相位數字濾波器與靈活串行接口，適用于井下鉆井、高溫環境監測、振動分析等嚴苛場景。

二、關鍵特性與規格

1. 核心性能參數

• 分辨率與線性度 ：24 位無丟失碼，積分非線性誤差（INL）最大 ±0.0015% FSR，偏移漂移低至 0.8μV/°C，增益漂移 1.3ppm/°C，直流精度優異。
• 動態性能：高分辨率模式下 SNR 達 111dB（VREF=3V），THD 典型 -108dB，無雜散動態范圍（SFDR）109dB；高速度模式采樣率 128kSPS 時 SNR 106dB，等效噪聲 8.5μVrms，通道串擾 -107dB。
• 輸入特性：差分輸入滿量程 ±VREF（VREF 范圍 0.5V3.1V），共模電壓 2.5V；輸入帶寬 62kHz， differential 輸入阻抗 14kΩ140kΩ（隨模式變化），支持單端 / 差分輸入配置。
• 功耗與輸出：功耗隨模式可調，低功耗模式每通道 31mW，低速模式僅 7mW / 通道；支持 SPI / 幀同步（Frame-Sync）接口，數據格式為二進制補碼，輸出支持時分復用（TDM）與離散模式。

2. 核心功能

• 四檔工作模式：高速度（128kSPS，106dB SNR）、高分辨率（52.7kSPS，111dB SNR）、低功耗（52.7kSPS，31mW / 通道）、低速（10.5kSPS，7mW / 通道），適配不同速度與功耗需求。
• 多通道同步：八通道同步采樣，通道間采樣孔徑匹配誤差 <500ps，相位一致性好，支持通道獨立掉電控制，可擴展至更多通道（菊花鏈連接）。
• 信號調理與濾波：集成 6 階斬波穩定調制器與多階 FIR 濾波器，通帶紋波 <±0.005dB，阻帶衰減 ≥95dB，支持調制器輸出模式（旁路數字濾波器）。
• 高溫可靠性：高溫下仍保持低漂移特性，ESD 防護符合工業標準，裸片與陶瓷封裝適配極端溫度環境，產品生命周期長，支持產品變更提前通知。

三、封裝與引腳

1. 封裝信息

• 多封裝選項：HTQFP-64（PowerPAD 封裝，-55°C175°C）、84 引腳 HFQ/HKP 陶瓷封裝（-55°C210°C）、裸片（15mil 厚度，AlCu 鍵合焊盤）；所有封裝符合 RoHS 標準，MSL 等級支持 260°C 回流焊。

2. 關鍵引腳功能

• 電源與地：AVDD（模擬供電，4.75V5.25V）、DVDD（數字核心供電，1.65V1.95V）、IOVDD（I/O 供電，1.65V~3.6V）；AGND（模擬地）、DGND（數字地），建議單點共地減少串擾。
• 輸入與基準：AINP1AINP8/AINN1AINN8（八通道差分模擬輸入）；VREFP/VREFN（基準正負端，差分基準電壓 0.5V~3.1V）；VCOM（模擬輸出，AVDD/2，用于輸入驅動共模偏置）。
• 控制與輸出：MODE [1:0]（工作模式選擇）、FORMAT [2:0]（接口與數據格式配置）；SCLK（串行時鐘）、DRDY/FSYNC（數據就緒 / 幀同步）、DOUT1DOUT8（數據輸出）、DIN（菊花鏈輸入）；PWDN1PWDN8（通道獨立掉電控制）、SYNC（同步觸發）。

四、工作模式與核心功能

1. 核心工作模式

• 采樣模式：八通道同步采樣，支持 TDM（時分復用）與離散數據輸出，TDM 模式可動態 / 固定通道數據位置，離散模式支持八通道并行輸出。
• 接口模式：SPI 模式（最高 27MHz 時鐘）與 Frame-Sync 模式（支持 32.768MHz 高速時鐘），支持菊花鏈擴展通道數，最大可擴展通道數隨模式達 106 通道。
• 特殊模式：調制器輸出模式（旁路數字濾波器，需外部濾波）、測試模式（引腳連通性檢測）、通道獨立掉電模式（關閉閑置通道降低功耗）。

2. 關鍵功能

• 同步與校準：支持外部 SYNC 信號觸發多器件同步，通道間同步誤差小；無需寄存器配置，通過引腳直接設置工作模式與接口格式，操作簡便。
• 濾波與延遲：線性相位 FIR 濾波器，通帶帶寬達 Nyquist 頻率的 49%，群延遲 38/fDATA39/fDATA， settling 時間 7678 個轉換周期，信號失真小。
• 高溫適配：采用優化的芯片設計與工藝，極端溫度下保持低噪聲與低漂移，滿足井下、高溫工業監測等嚴苛環境的長期穩定運行需求。

五、應用場景與設計支持

1. 典型應用

• 極端環境數據采集：井下鉆井監測、高溫設備狀態監測、航空航天高溫區域傳感。
• 多通道測試測量：振動 / 模態分析、動態應變片信號采集、多通道壓力傳感器陣列、聲學檢測系統。

2. 設計資源

• 電源與去耦：模擬電源與數字電源需獨立供電，就近并聯 0.1μF 陶瓷電容與 10μF 鉭電容去耦，避免電源噪聲干擾。
• 時鐘設計：推薦低抖動晶體振蕩器作為時鐘源，時鐘走線短且遠離模擬信號路徑，高頻場景需串接 50Ω 匹配電阻。
• 布局要點：模擬電路與數字電路分區布局，模擬地與數字地單點共地；模擬輸入走線差分成對，遠離數字信號線；基準引腳旁路電容緊靠引腳，減少基準噪聲。
• 熱設計：PowerPAD 封裝需大面積接地散熱，高溫場景需考慮封裝熱阻（θJA 21.8°C/W~33.1°C/W），避免結溫超額定值。

六、可靠性與訂單信息

• 可靠性保障：絕對最大額定值：AVDD -0.3V~6.0V，引腳電流連續 10mA（瞬時 100mA），結溫最高 217°C（HFQ/HKP 封裝），符合高溫環境可靠性標準。
• 可訂購型號：提供 ADS1278HPAP（HTQFP-64，-55°C175°C）、ADS1278SHFQ/SHKP（84 引腳陶瓷封裝，-55°C210°C）、ADS1278SKGDA（裸片）等型號，供貨形式含托盤裝與裸片托盤，引腳鍍層符合 RoHS 標準。