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模拟技术相关技术文章多通道24位工业模数转换器的性能特点和应用分析
1 概述
ADS1274/ADS1278是德州仪器(TI)推出的多通道24位工业模数转换器(ADC),内部集成有多个独立的高阶斩波稳定调制器和FIR数字滤波器,可实现4/8通道同步采样,支持高速、高精度、低功耗、低速4种工作模式;ADS1274/ADS1278具有优良的AC和DC特性,采样率最高可以达128 Ks/s,62 kHz带宽时信噪比(SNR)可达111 dB,失调漂移为0.8μV/℃。
ADS1274/ADS1278可通过设置相应的输入/输出引脚选择工作模式,无需寄存器编程,其数据输出可选帧同步或SPI串行接口,便于连接至DSP、FPGA及微控制器。每个接口均支持菊花链,简化多通道计数系统中的多个ADS1274或ADS1278的回读功能(readback)。ADS1274工作温度范围为-40℃~+125℃,ADS1278则为-40℃~+105℃,可满足要求严格的多通道信号采集应用,包括振动分析、医疗监控、声学/动态应变测量及压力测量设备等。
2 性能特点
传统的具有较高漂移性能的工业△-∑ADC采用导通带宽滑落幅度很大的数字滤波器,来得尽可能满足DC测量需求的有限信号带宽。针对音频应用的高分辨率ADC能够提供更大的可用带宽,但偏移与漂移规范远低于工业ADC。ADS1274/ADS1278将两种类型的转换器相结合,实现最佳DC与AC规范的高精度工业测量。具体特点如下:
允许4/8通道同步采样;
采样率最高可达128 Ks/s;
AC性能:工作在高精度模式下,输入信号带宽为62 kHz时,SNR为111 dB,总谐波失真(THD)为-108 dB;
DC性能:0.8μV/℃失调漂移,1.3 ppm/℃增益漂移;
4种可选工作模式:高速模式为128 Ks/s,信噪比106 dB;高精度模式为52 Ks/s,信噪比111 dB;低功耗模式为52 ks/s,31 mW/通道;而低速模式为10 ks/s,7 mW/通道;
片上线性相位数字滤波器;
SPI或帧同步串行接口;
低采样孔径误差;
调制器输出选择。
3 引脚功能说明
ADS1274/1278均采用64引脚HTQFP封装,两者引脚兼容以便于扩展,引脚功能说明如表1所示。