ADS8699IPWR 产品概述

一、概述

ADS8699IPWR 是德州仪器（TI）的一款高精度 18 位逐次逼近寄存器（SAR）模数转换器，单通道、SPI 接口，工作电压 4.75V～5.25V，工作温度范围达工业级 -40℃～+125℃，封装为 TSSOP-16。器件集成精密基准源，且基准温漂低至 7 ppm/℃，适合工业级精密数据采集与测量场合。

二、主要性能与指标

• 分辨率：18-bit（18 位）
• 采样率：100 kHz
• 通道数：1（单通道输入）
• 接口：SPI（串行外设接口）
• ADC 架构：SAR（逐次逼近）
• 全量程范围（FSR）：12.288 V
• 积分非线性（INL）：1.5 LSB
• 信噪比（SNR）：91 dB
• 基准电压源：内置，温漂 7 ppm/℃
• 静态电流：10 μA（典型）
• 工作电压：4.75 V ～ 5.25 V
• 工作温度：-40℃ ～ +125℃
• 封装：TSSOP-16
• 品牌：TI（德州仪器）

三、性能解读与计算

• 有效位数（ENOB）：可由 SNR 估算，ENOB ≈ (SNR − 1.76) / 6.02 ≈ (91 − 1.76) / 6.02 ≈ 14.8 bits，说明在噪声限制下器件可实现接近 15 位的有效分辨率。
• LSB 大小：FSR / 2^18 = 12.288 V / 262144 ≈ 46.9 μV/LSB。
• 基准温漂对码值的影响：7 ppm/℃ 对 12.288 V 等于约 86 μV/℃，相当于大约 1.83 LSB/℃（86 μV ÷ 46.9 μV）。该值可用于温度漂移预算与校准设计。
• 功耗估算：静态电流 10 μA 在 5 V 供电下静态功耗约为 50 μW，适合低功耗系统或需要长时间运行的工业设备。

四、典型应用场景

• 工业数据采集系统：精密传感器接口（温度、压力、力/称重、位移等）
• 精密测量与控制：过程控制、闭环调节、校准设备
• 仪器仪表：高分辨率数据记录与分析
• 传感器前端放大器后级：与放大器搭配提供宽动态范围输入

五、设计与使用建议

• 参考与去耦：尽量靠近 VREF 引脚布置低 ESR 去耦电容（陶瓷 + 钽电容组合），以保证基准稳定性。
• 接地与布局：采用星形接地，模拟地与数字地分割并在单点短接，数字信号线尽量远离模拟输入路径。
• 输入滤波：对高频干扰使用 RC 或 π 型滤波，必要时加缓冲运放以匹配源阻抗和带宽。
• SPI 时序与驱动：根据系统主控器特性选择合适的 SPI 时钟速率，保证数据完整传输；必要时使用外部驱动级以降低总线负载。
• 温漂与校准：若系统要求高长期稳定性，推荐在系统级实施一次性温度系数校准或周期性自校准，以弥补基准温漂与 INL 带来的误差。
• 外部基准选择：若要求优于 7 ppm/℃ 的温漂或更高精度，建议使用外部高精度低漂移参考源替代内部基准。

六、封装与系统集成

ADS8699IPWR 采用 TSSOP-16 封装，适合密度较高的 PCB 布局与自动贴片工艺。器件在工业温度范围内工作，便于直接整合到室外或恶劣环境的工业测控系统中。集成的高稳定度内置基准与超低静态电流使其在功耗敏感且需要高精度测量的场合具有明显优势。

总结：ADS8699IPWR 将 18 位分辨率、100 kHz 采样率、内置低漂移参考与极低静态功耗结合，为工业级精密数据采集与测量应用提供了一种平衡精度、温漂与功耗的解决方案。根据系统需求，可通过外部参考与软件校准进一步提升整体测量精度与稳定性。