該 ADS1158 是一種 16 通道（復用）、低噪聲、16 位、δσ（δσ）模數轉換器（ADC），能夠以每通道 1.8k 到 23.7k 采樣率（SPS）提供單周期穩定數據。柔性輸入多路復用器可接受八個差分或16個單端輸入的組合，其全量程差動范圍為5V，真正的雙極性范圍為±2.5V，適用于5V參考線。四階δσ調制器之后，是一個五階sinc數字濾波器，優化為低噪聲性能。

多路復用器的差分輸出可用于在ADC輸入前進行信號調控。內部系統監控寄存器提供供電電壓、溫度、參考電壓、增益和偏移數據。
*附件：ads1158.pdf

板載PLL從32.768kHz的晶體生成系統時鐘，或者被外部時鐘源覆蓋。提供緩沖系統時鐘輸出（15.7MHz）用于驅動微控制器或額外轉換器。

串行數字通信通過兼容SPI?的接口處理。一個簡單的命令字結構控制通道配置、數據速率、數字輸入輸出、監控功能等。

可編程傳感器偏置電流源可用于對傳感器進行偏置或驗證傳感器完整性。

ADS1158由單極性+5V或雙極性±2.5V模擬電源和兼容2.7V至5.25V接口的數字電源供電。該ADS1158提供QFN-48封裝。

特性

• 16位，無缺碼
• 固定通道掃描或自動通道掃描
• 固定信道數據速率：125kSPS
• 自動掃描數據速率：23.7kSPS/通道
• 單一轉換結算數據
• 16個單端或8個差分輸入
• 單極（+5V）或雙極（±2.5V）工作
• 0.3 下半壓（內側）
• 直流穩定性：
  1μV/°C 偏移漂移，2ppm/°C 增益漂移
• 開放傳感器檢測
• 轉換控制針腳
• 用于外部信號調理的多路復用器輸出
• 片上溫度、參考、偏移、增益和供電電壓讀回
• 功率耗散42mW
• 待機、睡眠和關機模式
• 八個通用輸入/輸出（GPIO）
• 32.768kHz晶體振蕩器或外部時鐘
• 應用
• 醫療、航空電子與過程控制
• 機器與系統監控
• 快速掃描多通道儀器
• 工業系統
• 測試與測量系統

參數

方框圖

?一、產品概述?
ADS1158是德州儀器(TI)推出的16通道、16位低噪聲ΔΣ模數轉換器，支持單周期穩定數據輸出。該器件具有以下核心特性：

• 16位無失碼分辨率
• 固定通道模式：125kSPS
• 自動掃描模式：23.7kSPS/通道
• 16個單端輸入或8個差分輸入
• 單極性(+5V)或雙極性(±2.5V)操作
• 優異的直流穩定性：1μV/°C失調漂移，2ppm/°C增益漂移
• 集成開路傳感器檢測功能
• 片上溫度、基準電壓、失調、增益和電源電壓回讀
• 功耗：42mW
• 待機、睡眠和斷電模式
• 8個通用輸入/輸出(GPIO)
• 支持32.768kHz晶體振蕩器或外部時鐘

?二、關鍵特性?

1. ?模擬輸入?
   • 16:1模擬輸入多路復用器
   • 輸入電壓范圍：AVSS-100mV至AVDD+100mV

• 通道電阻：80Ω
• 傳感器偏置電流源：1.5μA或24μA

2. ?ADC性能?
   • 積分非線性：0.3LSB
   • 失調誤差：-1LSB
   • 噪聲：0.6LSB(峰峰值)
3. ?電源管理?
   • 模擬電源：AVDD-AVSS=4.75V至5.25V
   • 數字電源：2.7V至5.25V
   • 工作溫度范圍：-40°C至+105°C

?三、應用領域?

• 醫療設備、航空電子和過程控制
• 機器和系統監控
• 快速掃描多通道儀器
• 工業系統
• 測試和測量系統

?四、系統架構?

1. ?時鐘系統?
   • 內部PLL：從32.768kHz晶體生成15.729MHz系統時鐘
   • 外部時鐘：最高16MHz

?五、通信接口?

• SPI兼容串行接口
• 支持寄存器配置和數據讀取
• 包含CS、SCLK、DIN和DOUT四線接口

?五、封裝信息?

• 48引腳VQFN封裝
• 尺寸：7mm×7mm
• 引腳間距：0.5mm

?六、技術亮點?

1. ?外部多路復用器環路?
   • 允許在MUX輸出和ADC輸入之間添加外部信號調理電路
2. ?開關時間延遲?
   • 在自動掃描模式下提供可編程延遲，確保通道切換后充分建立時間
3. ?傳感器偏置?
   • 集成電流源用于傳感器偏置或完整性驗證

?七、典型應用電路?

• 支持±10V單端輸入的雙電源操作
• 橋式輸入的單電源操作
• 可通過GPIO引腳實現START引腳控制

?八、工作模式?

1. ?轉換模式?
   • 自動掃描模式：預選通道自動順序測量
   • 固定通道模式：手動選擇每個測量通道

?九、電源序列?

• 模擬和數字電源可按任意順序上電
• 內部主復位信號在模擬電源達到約3.2V時產生