128通道24位電流轉數字ADC——ADAS1128的技術剖析與應用

在電子設計領域，高性能的模擬 - 數字轉換器（ADC）是至關重要的組件，它直接影響著系統的數據采集精度和效率。今天，我們就來深入了解一款具有強大功能的ADC——ADAS1128。

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一、ADAS1128的特性亮點

1. 高通道數與高精度

ADAS1128具備128個通道，能夠同時處理多個信號源的數據采集。其分辨率高達24位，這意味著它可以精確地將模擬信號轉換為數字信號，為系統提供更準確的數據。例如，在一些需要高精度測量的應用中，24位的分辨率可以捕捉到極其細微的信號變化。

2. 高速采樣與無死區設計

該ADC的采樣速度最高可達19.7 kSPS（50.7 μs 積分時間），并且采用了同時采樣技術，能夠在同一時刻對所有通道進行采樣。同時，它沒有死區時間，也不會出現電荷損失的情況，保證了數據采集的連續性和準確性。

3. 超低噪聲性能

ADAS1128的超低噪聲特性是其一大優勢，噪聲水平可低至0.4 fC（2500e?）。在實際應用中，低噪聲意味著能夠更清晰地檢測到微弱信號，減少干擾對測量結果的影響。

4. 用戶可調節量程

用戶可以根據實際需求調整滿量程范圍，這使得ADAS1128具有更強的適應性。不同的應用場景可能需要不同的量程設置，通過這種可調節性，工程師可以靈活地滿足各種需求。

5. 高精度的線性度

其積分非線性（INL）為±0.025%的讀數 ±0.75 ppm的滿量程范圍（FSR），保證了轉換結果的高精度和線性度。在對測量精度要求較高的應用中，這種高精度的線性度是非常關鍵的。

6. 低功耗設計

每個通道的功耗僅為4.5 mW，這對于需要大量通道的系統來說，可以顯著降低整體功耗。在一些對功耗敏感的應用中，如便攜式設備或長期運行的系統，低功耗設計可以延長電池續航時間或減少散熱需求。

7. 豐富的接口與功能

• LVDS自時鐘串行數據接口：所有轉換后的通道結果通過單一的LVDS自時鐘串行接口輸出，減少了外部硬件的使用，簡化了系統設計。
• SPI配置寄存器：支持SPI兼容的串行接口，通過SDI輸入可以對ADC進行配置，并且SDO輸出允許用戶在單條3線總線上將多個ADC進行級聯，方便擴展系統的通道數。
• 板載溫度傳感器和參考緩沖器：板載的溫度傳感器可以實時監測芯片的溫度，參考緩沖器則為ADC提供穩定的參考電壓，提高了系統的穩定性和可靠性。

8. 小巧封裝與低成本

ADAS1128采用10 mm × 10 mm的mini - BGA封裝，體積小巧，適合在空間有限的應用中使用。同時，它所需的外部組件成本較低，降低了系統的整體成本。

二、ADAS1128的應用領域

1. 醫療、工業和安全領域

在CT掃描儀數據采集方面，ADAS1128的高通道數和高精度特性可以滿足大量探測器信號的采集需求，為醫療診斷提供準確的數據支持。在工業和安全領域，它也可以用于各種傳感器數據的采集，如檢測設備的運行狀態、環境參數等。

2. 傳感器應用

對于光電二極管傳感器，ADAS1128能夠精確地將光電轉換后的電流信號轉換為數字信號，實現對光強度的準確測量。在劑量學和放射治療系統中，它可以用于監測輻射劑量，確保治療的安全性和有效性。

3. 光纖功率監測

在光纖通信系統中，ADAS1128可以實時監測光纖的功率變化，保證通信的穩定性和可靠性。

4. X射線檢測系統

在X射線檢測系統中，它能夠采集X射線探測器輸出的微弱電流信號，實現對物體內部結構的準確檢測。

5. 高通道數數據采集系統

無論是電流輸入還是電壓輸入的高通道數數據采集系統，ADAS1128都能發揮其優勢，高效地完成數據采集任務。

三、ADAS1128的內部結構與工作原理

ADAS1128內部包含128個低功耗、低噪聲、低輸入電流積分器，這些積分器可以對輸入的電流信號進行積分處理。同時，它還配備了同時采樣保持電路，能夠在同一時刻對所有通道的信號進行采樣和保持。兩個高速、高分辨率的ADC則將模擬信號轉換為數字信號，并且其采樣率和分辨率可以進行配置，最高可達24位。

在數據輸出方面，所有轉換后的通道結果通過LVDS自時鐘串行接口輸出，減少了外部硬件的需求。通過SPI兼容的串行接口，用戶可以對ADC進行配置，并且可以將多個ADC進行級聯，擴展系統的通道數。此外，為了減少數字噪聲對轉換結果的影響，ADAS1128采用了單獨的電源IOVDD。

四、支持工具與資源

為了方便工程師進行開發和測試，ADAS1128提供了豐富的支持工具。包括評估板，工程師可以通過評估板快速搭建測試平臺，對ADAS1128的性能進行測試和驗證。還有參考設計，其中包含參考布局、FPGA Verilog代碼等，為工程師提供了設計思路和代碼參考，加快開發進度。

五、總結與思考

ADAS1128以其高通道數、高精度、低噪聲、低功耗等特性，在多個領域都具有廣泛的應用前景。它的出現為電子工程師在設計高通道數數據采集系統時提供了一個優秀的選擇。然而，在實際應用中，我們也需要考慮一些問題，例如如何優化系統的布局以減少噪聲干擾，如何合理配置ADC的參數以滿足不同的應用需求等。希望通過本文的介紹，能讓大家對ADAS1128有更深入的了解，在實際設計中能夠充分發揮其優勢。如果你在使用ADAS1128的過程中有任何經驗或問題，歡迎在評論區分享和交流。