該ADS1675是一種高速、高精度的模數轉換器（ADC）。采用先進的三角標準（delta-sigma，）架構，運行速度可達4MSPS，交流性能和直流精度均為卓越。
*附件：ads1675.pdf

ADS1675 ADC 由一個帶超頻檢測的低漂移調制器和一個雙徑可編程數字濾波器組成。雙重濾波器路徑允許用戶在兩種后處理濾波器中選擇：低延遲或寬帶。低延遲濾波器在具有大瞬時變化的應用（如多路復用器）下能快速穩定（最高可達2.65微秒）。寬帶路徑為交流測量提供了優化的頻率響應，通帶紋波小于±0.00002dB，停止帶衰減86dB，帶寬1.7MHz。

該設備提供兩種速度模式，界面、分辨率和功能各異。在高速模式下，設備可設置為4MSPS或2MSPS運行。在低速模式下，可以設置為1MSPS、500KSPS、250KSPS或125KSPS運行。

ADS1675通過I/O引腳控制——沒有寄存器進行編程。專用的START引腳允許直接控制轉換：切換START引腳開始轉換，然后檢索輸出數據。靈活的串行接口支持標準CMOS和LVDS邏輯電平的數據回讀，使ADS1675能夠直接連接到各種微控制器、數字信號處理器（DSP）或現場可編程網格陣列（FPGA）。

該ADS1675采用5V模擬電源和3V數字電源，耗電功率為575mW。不使用時，PDWN引腳可用于關閉所有設備電路。該器件在工業溫度范圍內完全規范，并采用TQFP-64封裝。

特性

• 交流性能：
  動態范圍103dB，4MSPS
  動態范圍111dB，動態范圍125kSPS
  –107dB THD
• 直流精度：
  3ppm INL
  4μV/°C 偏移漂
  移 4ppm/°C 增益漂移
• 可編程數字濾波器，用戶可選擇路徑：
  • 低延遲：完全穩定在2.65微秒內
  • 寬帶：1.7MHz 窄波，平坦通帶
• 靈活的只讀串行接口：
  • 標準CMOS
  • 串行LVDS
• 通過START引腳實現簡易轉換控制
• 超出范圍檢測
• 電源：模擬+5V，數字+3V
• 功率：575mW
• 應用
  • 自動化測試設備
  • 醫學影像
  • 科學儀器
  • 測試與測量

參數

方框圖

一、產品核心概述

ADS1675 是德州儀器推出的高分辨率高精度模數轉換器，核心優勢為超高動態范圍、雙數字濾波路徑與靈活接口。產品分辨率 24 位（低速模式）/23 位（高速模式），最高采樣率 4MSPS，工作溫度范圍 -40°C~85°C，采用 64 引腳 TQFP 封裝，支持雙電源供電（模擬 5V / 數字 3V），集成 ΔΣ 調制器、片上 PLL、LVDS/CMOS 雙模式串行接口及過范圍檢測功能，專為自動測試設備、醫療成像、科學儀器等對精度和動態性能要求嚴苛的中高速數據采集場景設計。

二、關鍵特性與規格

1. 核心性能參數

• 分辨率與線性度 ：低速模式 24 位無丟失碼，積分非線性（INL）±3ppmFSR（典型），差分非線性（DNL）保證單調性；偏移誤差 ±5mV（25°C），偏移溫漂 4mV/°C，增益溫漂 4ppm/°C，直流共模抑制比 71dB。
• 動態性能：125kSPS 時動態范圍 111dB，THD -107dBc；4MSPS 時動態范圍 103dB，SFDR 120dBc（10kHz 輸入）；寬帶濾波路徑帶寬 1.7MHz（4MSPS），阻帶衰減 86dB。
• 輸入與輸出：差分模擬輸入，滿量程電壓 ±V_REF（3V 典型），共模電壓 2.5V；支持 LVDS/CMOS 串行輸出，LVDS 差分輸出幅度 340mVpp，CMOS 輸出擺幅 0~3V；數據格式為二進制補碼。
• 功耗與延遲：典型功耗 575mW（4MSPS，LVDS 模式），掉電模式僅 5mW；低延遲濾波路徑 settling 時間最快 2.385ms，寬帶濾波路徑 group delay 28 個 DRDY 周期。

2. 核心功能

• 雙數字濾波路徑：支持低延遲（LL）和寬帶（WB）兩種濾波路徑切換 —— 低延遲路徑適配多路復用或瞬態信號測量，settling 快；寬帶路徑適合高頻 AC 信號測量，通帶紋波 <±0.00002dB，過渡帶陡峭。
• 靈活采樣率配置：通過 DRATE [2:0] 引腳選擇 6 種采樣率（125kSPS~4MSPS），低速模式（≤1MSPS）為 24 位分辨率，高速模式（2MSPS/4MSPS）為 23 位分辨率。
• 多接口模式：支持 LVDS（高速模式強制）和 CMOS 輸出，CMOS 模式可選擇內部或外部串行時鐘；片上 PLL 在高速模式下將輸入時鐘 3 倍頻，保障高采樣率下的數據傳輸。
• 過范圍檢測：提供模擬（OTRA）和數字（OTRD）兩路過范圍指示，OTRA 同步時鐘觸發，OTRD 與 DRDY 同步，適配反饋控制場景。

三、封裝與引腳

1. 封裝信息

• 64 引腳 TQFP 封裝：引腳間距 0.5mm，外露焊盤需良好接地以優化散熱；MSL 等級 4，支持 260°C 回流焊，ESD 防護符合精密器件標準，RoHS 合規。

2. 關鍵引腳功能

• 電源與地：AVDD（模擬 5V 供電）、DVDD（數字 3V 供電），對應地引腳 AGND（模擬地）、DGND（數字地），需就近并聯 1μF+0.1μF 去耦電容。
• 輸入與參考：AINP/AINN（差分模擬輸入）、VREFP/VREFN（參考電壓輸入，典型 3V）；RBIAS（偏置電阻引腳，外接 7.5kΩ 設定模擬功耗）、VCM（共模電壓輸出，需 1μF 旁路電容）。
• 控制與輸出：START（轉換啟動 / 同步引腳）、FPATH（濾波路徑選擇）、LL_CONFIG（低延遲濾波配置）、DRATE [2:0]（采樣率選擇）；DOUT±（數據輸出）、SCLK±（串行時鐘）、DRDY±（數據就緒）、OTRA/OTRD（過范圍指示）。

四、工作模式與核心功能

1. 核心工作模式

• 采樣與濾波模式：低延遲路徑支持單周期 settling 和快速響應兩種配置，單周期模式每個轉換周期完全穩定，快速響應模式數據率更高；寬帶路徑提供優化的頻率響應，適合高精度 AC 測量。
• 接口模式：低速模式（≤1MSPS）支持 LVDS/CMOS 雙模式，CMOS 可選擇內部或外部時鐘；高速模式（≥2MSPS）強制 LVDS 模式，片上 PLL 生成 3 倍頻串行時鐘，保障數據傳輸速率。
• 同步模式：通過 START 引腳可實現多芯片同步采樣，需與 CLK 信號邊沿對齊，同步后 DRDY 輸出同步更新，適配多通道數據采集系統。

2. 關鍵功能

• 靈活轉換控制：START 引腳支持單次轉換、連續轉換及轉換中斷，脈沖觸發即可啟動，無需寄存器配置，操作簡便。
• 功耗優化：通過 RBIAS 引腳外接電阻可調節模擬部分功耗，采樣率降低時功耗同步下降，平衡性能與功耗需求。
• 過范圍保護：OTRA 監測模擬輸入超量程，OTRD 監測數字濾波輸出超量程，雙路指示適配不同反饋控制需求，避免數據失真。

五、應用場景與設計支持

1. 典型應用

• 測試與測量：自動測試設備（ATE）、高精度數據采集卡、頻譜分析儀。
• 醫療與科學：醫療成像設備（超聲 / CT）、生物傳感系統、科學實驗數據采集。
• 工業與儀器：高精度工業監測、過程控制、精密儀器信號采集。

2. 設計資源

• 電源與去耦：模擬電源（AVDD）需獨立布線，遠離數字電源；每個電源引腳就近放置 1μF 鉭電容 + 0.1μF 陶瓷電容，AGND 與 DGND 單點共地。
• 布局要點：模擬輸入走線（AINP/AINN）需差分成對布線，遠離數字信號線；參考電壓引腳（VREFP/VREFN）需并聯 10μF+0.1μF 旁路電容，放置在引腳附近。
• 輸入驅動：推薦使用差分放大器（如 THS4503）或變壓器驅動模擬輸入，源阻抗匹配 <100Ω；單端信號需轉換為差分信號，保證共模電壓穩定在 2.5V。
• 時鐘設計：推薦使用晶振作為 CLK 源，時鐘占空比接近 50%，上升 / 下降時間 <1ns；高速模式下需保證 CLK 頻率 8~32MHz，PLL 鎖定時間 80ms。

六、可靠性與訂單信息

• 可靠性保障：絕對最大額定值：模擬電源 4.755.25V，數字電源 2.853.15V，結溫 150°C；符合工業級可靠性標準，支持長期穩定工作。
• 可訂購型號：ADS1675IPAGR（卷盤 1500 片）、ADS1675IPAG（托盤 160 片），引腳鍍層 NIPDAU，適配批量生產與原型開發。