ads1115中文版.docx

ads1115中文版.docx

《ads1115中文版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《ads1115中文版.docx（44页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

ads1115中文版

超薄，低功耗，16位模拟—数字转换器参考资料

特性：

超小型QFN封装：

2mmx1.5mmx0.4mm

宽电源范围：

2.0V至5.5V

低电流消耗：

连续模式：

仅150μA

单触发模式：

自动关断

可编程数据速率：

8SPS至860SPS

内部低漂移电压基准

内部振荡器

内部可编程增益放大器（PGA）

I2C™接口：

引脚可选地址

4个单端或2个差分输入（ADS1115）

可编程比较器

（ADS1114和ADS1115）

应用

便携式仪表

消费类商品

电池监测

温度测量

工厂自动化及过程控制说明

ADS1113、ADS1114和ADS1115是具有16位分辨

率的高精度模数转换器（ADC），采用超小型的无引线

QFN-10封装或MSOP-10封装。

ADS1113/4/5在

设计时考虑到了精度、功耗和实现的简易性。

ADS1113/4/5具有一个板上基准和振荡器。

数据通

过一个I2C兼容型串行接口进行传输；可以选择4个

I2C从地址。

ADS1113/4/5采用2.0V至5.5V的单

工作电源。

ADS1113/4/5能够以高达每秒860个采样数据

（SPS）的速率执行转换操作。

ADS1114和ADS1115

具有一个板上可编程增益放大器（PGA），该PGA可提

供从电源电压到低至±256mV的输入范围，因而使得

能够以高分辨率来测量大信号和小信号。

另

外，ADS1115还具有一个输入多路复用器（MUX），可

提供2个差分输入或4个单端输入。

ADS1113/4/5可工作于连续转换模式或单触发模

式，后者在一个转换完成之后将自动断电，从而极大地

降低了空闲状态下的电流消耗。

ADS1113/4/5具

有－40℃至＋125℃的规定温度范围。

这个集成电路可以被ESD损坏。

德州仪器建议所有集成电路与适当的预防措施进行处理。

如果不遵守正确的搬运和安装程序，可以造成损坏。

ESD损害的范围可以从细微的性能下降，完成设备故障。

精密集成电路可能更容易受到损害，因为很小的参数变化可能导致设备不能满足其公布的规格。

订购信息

对于最新的封装和订购信息，请参阅封装选项附录本文的结尾，或参阅TI网站。

最大额定值的绝对值

ADS1113,ADS1114,ADS1115

单位

VDD到GND

-0.3~+5.5

V

模拟输入电流

100，瞬间

mA

模拟输入电流

10，持续

mA

模拟输入电压对GND

-0.3到VDD+0.3

V

SDA，SCL，ADDR，ALERT/RDY电压对GND

-0.5到+5.5

V

最高结温

+150

℃

存储温度范围

-60到+150

℃

产品系列

设备

封装标识MSOP/QFN

分辨率

最大采样速率

比较器

内部程序增益放大

输入通道（差分/单端）

ADS1113

BROI/N6J

16

860

没有

没有

1/1

ADS1114

BRNI/N5J

16

860

有

有

1/1

ADS1115

BOGI/N4J

16

860

有

有

2/4

ADS1013

BRMI/N9J

12

3300

没有

没有

1/1

ADS1014

BRQI/N8J

12

3300

有

有

1/1

ADS1015

BRPI/N7J

12

3300

有

有

2/4

电气特性所有规格

在-40°C至+125°C，VDD=3.3V，和满量程（FS）=±2.048V，除非另有说明。

典型值是在+25°C。

参数

测试条件

ADS1113,ADS1114,ADS1115

单位

最小值

典型值

最大值

模拟输入

满量程输入电压

VIN=（AINP）–（AINN）

±4.096/PGA

V

模拟输入电压

AINPorAINNtoGND

GND

VDD

V

差分输入阻抗

SeeTable2

共模输入阻抗

FS=±6.144V

10

MΩ

FS=±4.096V，±2.048V

6

MΩ

FS=±1.024V

3

MΩ

FS=±0.512V,±0.256V

100

MΩ

系统性能

决议案

无失码

16

Bits

数据速率（DR）

8,16,32,64,128,250,475,860

SPS

数据速率的变化

所有的数据传输速率

-10

10

%

输出杂码

参考其它页

积分非线性

DR=8SPS,FS=±2.048V,bestfit

1

LSB

偏移误差

FS=±2.048V,differentialinputs

±1

±3

LSB

FS=±2.048V,single-endedinputs

±3

LSB

失调漂移

FS=±2.048V

0.005

LSB/°C

偏置电源抑制

FS=±2.048V

1

LSB/V

增益误差

FS=±2.048Vat25°C

0.01

0.15

%

增益漂移

FS=±0.256V

7

ppm/°C

FS=±2.048V

5

40

ppm/°C

FS=±6.144V

5

ppm/°C

获得电力供应拒绝

80

ppm/V

PGA获得match

MatchbetweenanytwoPGAgains

0.02

0.1

%

获得

Matchbetweenanytwoinputs

0.05

0.1

%

偏移量

Matchbetweenanytwoinputs

3

LSB

共模拒绝

AtdcandFS=±0.256V

105

dB

AtdcandFS=±2.048V

100

dB

AtdcandFS=±6.144V

90

dB

fCM=60Hz,DR=8SPS

105

dB

fCM=50Hz,DR=8SPS

105

dB

数字输入/输出

逻辑水平

VIH

0.7VDD

5.5

V

VIL

GND–0.5

0.3VDD

V

VOL

IOL=3mA

GND

0.15

0.4

V

输入泄漏

IH

VIH=5.5V

10

μA

IL

VIL=GND

μA

1）这参数表示全面范围的ADC缩放。

在没有事件应更多比VDD+0.3v是应用到这设备。

（2）99%的全面。

（3）包括所有错误从板载PGA和参考。

电气特性（续）

所有规格在-40°C到+125°CVDD=3.3v、和全面（FS）=±2.048V，除非否则为指出。

典型值是在+25°c。

参数

测试条件

ADS1113，ADS1114，ADS1115

单位

最小值

特征值

最大值

电力供应的要求

电力供应电压

2

5.5

V

供应当前

电源关闭当前在25°C

0.5

2

μA

电源关闭当前，到125°C

5

μA

运行当前在25°C

150

200

μA

运行当前，到125°C

300

μA

电源耗散

VDD=5.0V

0.9

mW

VDD=3.3V

0.5

mW

VDD=2.0V

0.3

mW

温度

存储温度

–60

+150

°C

指定温度

–40

+125

°C

PIN配置

PINCONFIGURATIONS

RUGPACKAGEQFN-10

（TOPVIEW）

SCL

DGSPACKAGEMSOP-10

（TOPVIEW）

ADDRALERT/RDY（ADS1114/5Only）

GNDAIN0

SDAVDD

AIN3（ADS1115Only）AIN2（ADS1115Only）

ADDRALERT/RDY（ADS1114/5Only）

GNDAIN0AIN1

SCLSDAVDD

ADS1113ADS1114ADS1115

1

10

2

9

3

8

4

7

5

6

AIN3（ADS1115Only）AIN2（ADS1115Only）

PIN说明

PIN#

设备

模拟/数字输入/输出

描述

ADS1113

ADS1114

ADS1115

1

地址

地址

地址

数字输入

I2C地址选择

2

NC

（1）

警报/RDY

警报/RDY

数字输出t

数字比较器输出或转换准备（NC为ADS1113）

3

GND

GND

GND

模拟

地面

4

AIN0

AIN0

AIN0

模拟输入

微分通道1：

积极输入或单端通道1输入

5

AIN1

AIN1

AIN1

模拟输入

微分通道1：

负输入或单端通道2输入

6

NC

NC

AIN2

模拟输入

微分通道2：

积极输入或单端通道3输入（NC的ADS1113/4）

7

NC

NC

AIN3

模拟输入

微分通道2：

负输入或单端通道4输入（NC为ADS1113/4）

8

VDD

VDD

VDD

模拟

电源供应：

2.0V到5.5v

9

SDA

SDA

SDA

数字I/O

串行数据：

传输和接收数据

10

SCL

SCL

SCL

数字输入

串行时钟输入:

ClocksdataonSDA

1）数控引脚可能是左浮动或接到地面。

定时要求

tLOW

tRtFtHDSTA

SCL

SDA

tBUF

tHDSTA

tHDDAT

tHIGHtSUSTAtSUSTO

tSUDAT

PSSP

300

OperatingCurrent（μA）

250

200

150

TYPICALCHARACTERISTICS

AtTA=+25°CandVDD=3.3V,unlessotherwisenoted.

OPERATINGCURRENTvsTEMPERATURESHUTDOWNCURRENTvsTEMPERATURE

5.0

4.5

4.0

VDD=5V

3.5

3.0

2.5

100

50

0

VDD=2VVDD=3.3V

2.0

1.5

1.0

0.5

0

VDD=3.3V

VDD=5V

VDD=2V

一40一20020406080100120140

Temperature（oC）

一40一20020406080100120140

Temperature（οC）

Figure2.Figure3.

SINGLE-ENDEDOFFSETERRORvsTEMPERATURE

（1）DIFFERENTIALOFFSETvsTEMPERATURE

150

60

（1）

100FS=:

4.096VFS=:

1.024V50

50

0

一50一100一150一200一250一300

FS=:

2.048V

FS=:

0.512V

VDD=2V

VDD=5V

40

30

20

10

0

一10一20

一40一20020406080100120140

Temperature（。

C）

一40一20020406080100120140

Temperature（οC）

Figure4.Figure5.

0.05

0.04

GAINERRORvsTEMPERATUREGAINERRORvsSUPPLY

0.15

FS=:

t0.256V

0.03

0.02

FS=:

t0.512V

0.10

0.05

0.01

0一0.01一0.02一0.03一0.04

FS=:

t1.024V,:

t2.048V,

:

t4.096V

（1）,and:

t6.144V

（1）

一40一20020406080100120140

Temperature（oC）

0一0.05一0.10一0.15

2.02.53.03.54.04.55.05.5

SupplyVoltage（V）

Figure6.Figure7.

（1）Thisparameterexpressesthefull-scalerangeoftheADCscaling.InnoeventshouldmorethanVDD+0.3Vbeappliedtothisdevice.

TYPICALCHARACTERISTICS（continued）

AtTA=+25°CandVDD=3.3V,unlessotherwisenoted.

INLvsSUPPLYVOLTAGE

（2）INLvsINPUTSIGNAL

60

50

40

FS=:

t6.144V

（1）

30

FS=:

t2.048V20

10

FS=:

t0.512,:

t0.256V

60

40

20

0

一20一40

FS=:

t2.048VVDD=3.3VDR=8SPS

BestFit

+1250C

+250C

一400C

0

2.0

2.5

3.03.54.04.55.05.5

SupplyVoltage（V）

一60

一2.0

一1.5

一1.0一0.500.51.0

InputSignal（V）

1.5

2.0

Figure8.Figure9.

INLvsINPUTSIGNALINLvsINPUTSIGNAL

6060

40

20

0

一20

FS=:

t0.512V

VDD=3.3VDR=8SPS

BestFit

+250C

+1250C

一400C

40

20

0

-20

FS=:

t2.048VVDD=5VDR=8SPS

BestFit

TA=+125OC

TA=-40OC

TA=+25OC

一40

-40

一60

一0.5

一0.375一0.250一0.12500.1250.250

InputSignal（V）

0.375

0.5

-60

-2.0

-1.5

-1.0-0.500.51.0

InputVoltage（V）

1.5

2.0

Figure10.Figure11.

INLvsINPUTSIGNALINLvsTEMPERATURE

60140

40

20

0

一20一40一60

FS=:

t0.512V

VDD=5VDR=8SPS

BestFit

TA=一40OCTA=+125OC

TA=+25OC

120

100

80

60

40

20

0

DR=8SPS

VDD=5V

VDD=3.3V

VDD=2V

一0.5一0.4

一0.3一0.2一0.100.1

InputVoltage（V）

0.20.3

0.4

0.5

-60-40-20020406080100120140

Temperature（。

C）

Figure12.Figure13.

（2）Thisparameterexpressesthefull-scalerangeoftheADCscaling.InnoeventshouldmorethanVDD+0.3Vbeappliedtothisdevice.

TYPICALCHARACTERISTICS（continued）

AtTA=+25°CandVDD=3.3V,unlessotherwisenoted.

NOISEvsINPUTSIGNALNOISEvsSUPPLYVOLTAGE

1235

FS=:

t0.512V

1030

8

6

DR=128SPS

4

DR=8SPS

2

25

DR=860SPS

20

15

10

5

0

-0.5-0.4-0.3-0.2-0.100.10.20.30.40.5

InputVoltage（V）

0

2.0

2.5

3.03.54.04.55.05.5

SupplyVoltage（V）

Figure14.Figure15.

NOISEvsTEMPERATUREGAINERRORHISTOGRAM

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

一40一20020406080100120140

Temperature（。

C）

30185UnitsFromaProductionLotFS=:

t2.048V

25

20

15

10

5

0

GainError（%）

Figure16.Figure17.

160

140

120

100

OFFSETHISTOGRAMTOTALERRORvsINPUTSIGNAL

4

185UnitsFroma

ProductionLot3

FS=:

t2.048V

2

1

80

60

40

20

0

-3-2

-10123

Offset（LSBs）

0

一1一2一3一4

一2.048一1.02401.0242.048

InputSignal（V）

Figure18.Figure19.

TYPICALCHARACTERISTICS（continued）

AtTA=+25°CandVDD=3.3V,unlessotherwisenoted.

DATARATEvsTEMPERATUREFREQUENCYRESPONSE

4

3

2

1

VDD=3.3V0

一1一2

VDD=2V

一3

一4

VDD=5V

0

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

一40一20020406080100120140

Temperature（。

C）

1101001k10k

InputFrequency（Hz）

Figure20.Figure21.

概括

该ADS1113/4/5是非常小的，低功耗，16位Δ-Σ（ΔΣ）模拟-数字转换器（ADC）。

该ADS1113/4/5是极其易于配置和设计成各种应用，并允许精确的测量，以很少的努力来获得。

数据转换器的初级和熟练的用户发现设计与ADS1113/4/5系列是直观和无故障。

该ADS1113/4/5由一个ΔΣ模拟到数字（A/D）的核心可调增益（不包括ADS1113），内部基准电压源，时钟振荡器和一个I2C接口。

可在ADS1114/5的附加特征是一个可编程的数字比较器，它提供一个专用引脚警报。

所有这些功能的目的是减少所需的外部电路和提高性能。

图22显示了ADS1115功能框图。

该ADS1113/4/5的A/D核心措施的差分信号VIN，即AINP和AINN的差异。

一个MUX可在ADS1115。

这种体系结构导致在任何共模信号非常强的衰减。

该转换器芯由一个差分，开关电容ΔΣ调制，随后由数字滤波器。

输入信号进行比较，以内部参考电压。

数字滤波器接收高速比特流从调制器，并输出一个码正比于输入电压。

该ADS1113/4/5有两个可用转换模式：

单次模式和连续转换模式。

在单次模式下，ADC执行要求的输入信号的一个转换和存储的值到内部结果寄存器。

那么该设备进入低功耗关断模式。

这个模式的目的是提供显著功率节省在于仅需要定期转换或当存在转换之间长的空闲周期的系统。

在连续转换模式下，ADC自动只要前面的转换完成后开始对输入信号的转换。

的连续转换的速率等于设定的数据速率。

数据可以在任何时间读取并始终反映最新完成的转换。

图22。

ADS1115功能框图

快速入门指南

本节提供了ADS1113/4/5的通信的简单例子。

请参阅本数据手册后面的章节进行更详细的解释。

硬件这样的设计包括：

1ADS1113/4/5配置了1001000的I2C地址;带有I2C接口的微控制器（TI推荐MSP430F2002）;分立元件，如电阻，电容，和串行连接器;和2V至5V电源。

图23显示了基本的硬件配置。

该ADS1113/4/5主（微控制器）通过I2C接口进行通信。

主提供了SCL引脚的时钟信号和数据通过SDA引脚被转移。

该ADS1113/4/5从未驱动SCL引脚。

有关编程的信息和调试微控制器所使用，是指特定器件的产品数据表。

由主机发送的第一个字节应该是ADS1113/4/5的地址后面一点的instructsthe