ADS1118IRUGR 产品概述

一、概述

ADS1118IRUGR 是德州仪器（TI）推出的一款高精度、低功耗 Sigma-Delta 模数转换器，适用于便携式测量、传感器接口与精密数据采集场景。器件提供 16 位分辨率、差分输入及内置基准与温度传感器，支持多档可选数据速率，工作电压范围宽（2.0 V 到 5.5 V），并采用 QFN-10（1.6 mm × 2.1 mm）小封装，便于空间受限的系统集成。

二、主要性能参数

• 分辨率：16 位
• 通道数：2（支持差分输入）
• ADC 架构：Sigma-Delta
• 工作电压：2.0 V ~ 5.5 V
• 接口类型：SPI（串行外设接口）
• 内部时钟/振荡器：内置，时钟频率 fc = 1 MHz
• 内置基准电压源
• 内置温度传感器
• 可变增益（PGA）支持
• 积分非线性（INL）：1 LSB
• 静态电流：150 μA（低功耗特性）
• 工作温度范围：-40 ℃ ~ +125 ℃
• 数据速率（可选）：8 Hz、16 Hz、32 Hz、64 Hz、128 Hz、250 Hz、475 Hz、860 Hz
• 全量程范围（FSR 可选）：6.144 V、4.096 V、2.048 V、1.024 V、512 mV、256 mV

三、封装与品牌

• 品牌：TI（德州仪器）
• 封装：QFN-10（1.6 mm × 2.1 mm），适合高密度 PCB 布局与自动贴片生产

四、典型应用场景

• 精密传感器接口（应变片、差分热电偶放大后采集）
• 便携式和电池供电测量设备（低静态电流、宽电压范围）
• 工业过程监控与数据记录
• 多通道差分信号采集、滤波前端的高分辨率采样

五、设计与使用建议

• 电源与基准：尽量靠近 VDD 与 REF 引脚放置充足的旁路电容（例如 0.1 μF 与 1 μF 组合），以降低噪声和瞬态响应。
• 输入保护与滤波：对差分小信号通道建议使用差分 RC 滤波器或共模滤波器，防止高速干扰与别针振铃。若信号可能超出 FSR，需加限幅或保护电路。
• SPI 时序：由于器件内置时钟，注意主机与 ADS1118 的 SPI 时序匹配与片选控制，确保读写配置寄存器与数据采集稳定。
• PGA 与量程选择：根据被测信号幅度选择合适的 FSR 与 PGA 以获得最佳分辨率与动态范围，避免饱和或量化噪声浪费。
• 温度测量：内置温度传感器适合板上温度监测与漂移补偿，但若需高精度环境温度测量，仍建议外部温度传感器对比校正。
• 布局注意：将模拟输入线与数字线分开，尽量缩短输入路径并避免环路面积；QFN 封装应焊接良好散热/接地垫以保证热稳定性。

六、校准与注意事项

• 虽然器件 INL 达到 1 LSB，但系统级精度还受参考源精度、输入放大器线性与 PCB 布线影响，生产和系统级可采用单点或两点校准提升精度。
• 当使用较低数据率（如 8 Hz）以降低噪声时，注意采样延时与带宽匹配；高速数据率（如 860 Hz）适合快速变化信号，但噪声与功耗会相对升高。
• 在极端温度（靠近 -40 ℃ 或 +125 ℃）运行时，建议进行温漂测试以评估系统级性能变化。

总体而言，ADS1118IRUGR 因其 16 位分辨率、差分输入、内置基准与温度传感器、宽电源范围及多档数据速率选项，适合对精度、功耗和封装尺寸有综合要求的测量与采集应用。根据不同测量场景调整增益、量程与滤波方案，可在系统级获得稳定且高精度的模拟数据采集性能。