ads1115中文版.docx

1、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：2mm x 1.5mm x 0.4mm宽电源范围： 2.0V 至 5.5V低电流消耗：连续模式： 仅 150A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

2、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

3、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

4、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 +5.5V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 +0.3VSDA，SCL，ADDR，ALERT/ RDY电压 对 GND-0.5 到 +5.5V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）ADS1113BRO

5、I/N6J16860没有没有1/1ADS1114BRNI/N5J16860有有1/1ADS1115BOGI/N4J16860有有2/4ADS1013BRMI/N9J123300没有没有1/1ADS1014BRQI/N8J123300有有1/1ADS1015BRPI/N7J123300有有2/4电气特性所有规格在-40C至+125C，VDD=3.3V，和满量程（FS）=2.048V，除非另有说明。典型值是在+ 25C。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/PGAV模拟输入电压AINP

6、 or AINN to GNDGNDVDDV差分输入阻抗See Table 2共模输入阻抗FS = 6.144V10MFS=4.096V，2.048V6MFS = 1.024V3MFS = 0.512V, 0.256V100M系统性能决议案无失码16Bits数据速率（DR）8, 16, 32, 64, 128,250, 475, 860SPS数据速率的变化所有的数据传输速率-1010%输出杂码参考其它页积分非线性DR = 8SPS, FS =2.048V, best fit1LSB偏移误差FS = 2.048V, differential inputs13LSB FS = 2.048V, si

7、ngle-ended inputs3LSB失调漂移FS = 2.048V0.005LSB/C偏置电源抑制FS = 2.048V1LSB/V增益误差FS = 2.048V at 25C0.010.15%增益漂移FS = 0.256V7ppm/CFS = 2.048V540ppm/CFS = 6.144V5ppm/C获得电力供应拒绝80ppm/VPGA 获得 matchMatch between any two PGA gains0.020.1%获得Match between any two inputs0.050.1%偏移量Match between any two inputs3LSB共模 拒

8、绝At dc and FS = 0.256V105dBAt dc and FS = 2.048V100dBAt dc and FS = 6.144V90dBfCM = 60Hz, DR = 8SPS105dBfCM = 50Hz, DR = 8SPS105dB数字 输入/输出逻辑 水平VIH0.7VDD5.5VVILGND 0.50.3VDDVVOLIOL = 3mAGND0.150.4V输入 泄漏IHVIH = 5.5V10AILVIL = GNDA1) 这 参数 表示 全面 范围 的 ADC 缩放。 在 没有 事件 应 更多 比 VDD + 0.3 v 是 应用 到 这 设备。(2) 99

9、% 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 C VDD = 3.3 v、 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25.5V供应 当前电源关闭 当前 在 25 C0.52A电源关闭 当前，到 125C5A运行 当前 在 25 C150200A运行 当前 ， 到 125 C300A电源 耗散VDD = 5.0V0.9mWVDD = 3.3V0.

10、5mWVDD = 2.0V0.3mW温度存储 温度60+150C指定 温度40+125CPIN 配置PIN CONFIGURATIONSRUG PACKAGE QFN-10(TOP VIEW)SCLDGS PACKAGE MSOP-10(TOP VIEW)ADDR ALERT/RDY (ADS1114/5 Only)GND AIN0SDA VDDAIN3 (ADS1115 Only) AIN2 (ADS1115 Only)ADDR ALERT/RDY (ADS1114/5 Only)GND AIN0 AIN1SCL SDA VDDADS1113 ADS1114 ADS1115110293847

11、56AIN3 (ADS1115 Only) AIN2 (ADS1115 Only)PIN 说明PIN #设备模拟 / 数字输入 / 输出描述ADS1113ADS1114ADS11151地址地址地址数字输入I2C 地址选择2NC(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)3GNDGNDGND模拟地面4AIN0AIN0AIN0模拟输入微分 通道 1： 积极 输入 或 单端 通道 1 输入5AIN1AIN1AIN1模拟输入微分 通道 1： 负 输入 或 单端 通道 2 输入6NCNCAIN2模拟输入微分 通道 2： 积极 输入 或 单端 通

12、道 3 输入 (NC 的 ADS1113/4）7NCNCAIN3模拟输入微分 通道 2： 负 输入 或 单端 通道 4 输入 （NC 为 ADS1113/4）8VDDVDDVDD模拟电源 供应： 2.0V 到 5.5 v9SDASDASDA数字 I/O串行 数据： 传输 和 接收 数据10SCLSCLSCL数字 输入串行 时钟 输入: Clocks data on SDA1)数控引脚可能是左浮动或接到地面。定时要求tLOWtR tF tHDSTASCLSDAtBUFtHDSTAtHDDATtHIGH tSUSTA tSUSTOtSUDATP S S P300Operating Current

13、(A)250200150TYPICAL CHARACTERISTICSAt TA = +25C and VDD = 3.3V, unless otherwise noted.OPERATING CURRENT vs TEMPERATURE SHUTDOWN CURRENT vs TEMPERATURE5.04.54.0VDD = 5V3.53.02.5100500VDD = 2V VDD = 3.3V2.01.51.00.50VDD = 3.3VVDD = 5VVDD = 2V一40 一20 0 20 40 60 80 100 120 140Temperature (oC)一40 一20 0

14、20 40 60 80 100 120 140Temperature (C)Figure 2. Figure 3.SINGLE-ENDED OFFSET ERROR vs TEMPERATURE (1) DIFFERENTIAL OFFSET vs TEMPERATURE15060(1) 100 FS = :4.096V FS = :1.024V 50500一50 一100 一150 一200 一250 一300FS = :2.048VFS = :0.512VVDD = 2VVDD = 5V403020100一10 一20一40 一20 0 20 40 60 80 100 120 140Tem

15、perature (。C)一40 一20 0 20 40 60 80 100 120 140Temperature (C)Figure 4. Figure 5.0.050.04GAIN ERROR vs TEMPERATURE GAIN ERROR vs SUPPLY0.15FS = :t0.256V0.030.02FS = :t0.512V0.100.050.010 一0.01 一0.02 一0.03 一0.04FS = :t1.024V, :t2.048V,:t4.096V(1), and :t6.144V(1)一40 一20 0 20 40 60 80 100 120 140Temper

16、ature (oC)0 一0.05 一0.10 一0.152.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5Supply Voltage (V)Figure 6. Figure 7.(1)This parameter expresses the full-scale range of the ADC scaling. In no event should more than VDD + 0.3V be applied to this device.TYPICAL CHARACTERISTICS (continued)At TA = +25C and VDD = 3.3V, unle

17、ss otherwise noted.INL vs SUPPLY VOLTAGE (2) INL vs INPUT SIGNAL605040FS = :t6.144V(1)30FS = :t2.048V 2010FS = :t0.512, :t0.256V6040200一20 一40FS = :t2.048V VDD = 3.3V DR = 8SPSBest Fit+1250C+250C一400C02.02.53.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5Supply Voltage (V)一60一2.0一1.5一1.0 一0.5 0 0.5 1.0Input Signal (V)1.52.0

18、Figure 8. Figure 9.INL vs INPUT SIGNAL INL vs INPUT SIGNAL60 6040200一20FS = :t0.512VVDD = 3.3V DR = 8SPSBest Fit+250C+1250C一400C40200-20FS = :t2.048V VDD = 5V DR = 8SPSBest FitTA = +125OCTA = -40OCTA = +25OC一40-40一60一0.5一0.375 一0.250 一0.125 0 0.125 0.250Input Signal (V)0.3750.5-60-2.0-1.5-1.0 -0.5 0

19、 0.5 1.0Input Voltage (V)1.52.0Figure 10. Figure 11.INL vs INPUT SIGNAL INL vs TEMPERATURE60 14040200一20 一40 一60FS = :t0.512VVDD = 5V DR = 8SPSBest FitTA = 一40OC TA = +125OCTA = +25OC120100806040200DR = 8SPSVDD = 5VVDD = 3.3VVDD = 2V一0.5 一0.4一0.3 一0.2 一0.1 0 0.1Input Voltage (V)0.2 0.30.40.5-60 -40

20、-20 0 20 40 60 80 100 120 140Temperature (。C)Figure 12. Figure 13.(2)This parameter expresses the full-scale range of the ADC scaling. In no event should more than VDD + 0.3V be applied to this device.TYPICAL CHARACTERISTICS (continued)At TA = +25C and VDD = 3.3V, unless otherwise noted.NOISE vs INP

21、UT SIGNAL NOISE vs SUPPLY VOLTAGE12 35FS = :t0.512V10 3086DR = 128SPS4DR = 8SPS225DR = 860SPS20151050-0.5 -0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5Input Voltage (V)02.02.53.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5Supply Voltage (V)Figure 14. Figure 15.NOISE vs TEMPERATURE GAIN ERROR HISTOGRAM109876543210一40 一20 0 20 4

22、0 60 80 100 120 140Temperature (。C)30 185 Units From a Production Lot FS = :t2.048V2520151050Gain Error (%)Figure 16. Figure 17.160140120100OFFSET HISTOGRAM TOTAL ERROR vs INPUT SIGNAL4185 Units From aProduction Lot 3FS = :t2.048V21806040200-3 -2-1 0 1 2 3Offset (LSBs)0一1 一2 一3 一4一2.048 一1.024 0 1.0

23、24 2.048Input Signal (V)Figure 18. Figure 19.TYPICAL CHARACTERISTICS (continued)At TA = +25C and VDD = 3.3V, unless otherwise noted.DATA RATE vs TEMPERATURE FREQUENCY RESPONSE4321VDD = 3.3V 0一1 一2VDD = 2V一3一4VDD = 5V0-10-20-30-40-50-60-70-80一40 一20 0 20 40 60 80 100 120 140Temperature (。C)1 10 100 1

24、k 10kInput Frequency (Hz)Figure 20. Figure 21.概括该ADS1113/4/5是非常小的，低功耗，16位-（）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

25、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

26、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：1 ADS1113/4/5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