CHIPSEA CS1238-SOP14 模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片（ADC）中文資料

芯?？萍迹–HIPSEA）的CS1238是一款高性能的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片（ADC），其封裝形式為SOP14。該型號主要用于精密測量和工業(yè)自動化領(lǐng)域。根據(jù)具體的應(yīng)用需求，CS1238系列還衍生出多種子型號，以滿足不同場景的需求。例如，CS1238A和CS1238B分別針對高精度和高速需求進(jìn)行了優(yōu)化。

輸入類型：Differential 輸入數(shù)：2 采樣率(sps)：- A/D 位數(shù)：24 2個通道 24位ADC 有PGA 有效位數(shù)20.7位

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芯片主要功能特性

24 位無失碼

PGA 放大倍數(shù)可選：1、2、64、128

集成 2 通道 24 位無失碼的差分輸入，在 PGA=128 時 ENOB 為 20.7 位(工作在 5V)20.2 位(工作在 3.3V)

P-P 噪聲：PGA=128、10Hz：150nV;

INL 小于 0.0015%

輸出速率可選：10Hz、40Hz、640Hz、1.28kHz

帶內(nèi)短功能

2 線 SPI 接口，最快速率為 1.1MHz

內(nèi)置晶振

集成溫度傳感器

帶 Power down 功能

芯片功能說明

CS1238 是一款高精度、低功耗模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，兩路差分輸入通道，內(nèi)置溫度傳感器和高精度振蕩器。

CS1238 的 PGA 可選：1、2、64、128，默認(rèn)為 128。

CS1238 的 ADC 數(shù)據(jù)輸出速率可選：10Hz、40Hz、640Hz、1.28kHz，默認(rèn)為 10Hz;

MCU 可以通過 2 線的 SPI 接口 SCLK、 DRDY / DOUT與 CS1238 進(jìn)行通信，對其進(jìn)行配置，例如通道選擇、PGA 選擇、輸出速率選擇等。

1.1 芯片主要功能特性

? 內(nèi)置晶振

? 集成溫度傳感器

? 帶 Power down 功能

? 2 線 SPI 接口，最快速率為 1.1MHz

ADC 功能特性：

? 24 位無失碼

? PGA 放大倍數(shù)可選：1、2、64、128

? 集成 2 通道 24 位無失碼的差分輸入，在 PGA=128 時 ENOB 為 20.7 位(工作在 5V)20.2位(工作在 3.3V)

? P-P 噪聲：PGA=128、10Hz：150nV;

? INL 小于 0.0015%

? 輸出速率可選：10Hz、40Hz、640Hz、1.28kHz

? 帶內(nèi)短功能

1.2 芯片應(yīng)用場合

? 工業(yè)過程控制

? 電子秤

? 液體/氣體化學(xué)分析

? 血液計

? 智能變換器

? 便攜式設(shè)備

芯片基本結(jié)構(gòu)功能描述

CS1238 是一款高精度、低功耗 Sigma-Delta 模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，內(nèi)置一路 Sigma-Delta ADC，兩路差分輸入通道和一路溫度傳感器，ADC 采用兩階 sigma delta 調(diào)制器，通過低噪聲儀用放大器結(jié)構(gòu)實現(xiàn) PGA 放大，放大倍數(shù)可選：1、2、64、128。在 PGA=128 時，有效分辨率可達(dá) 20.7 位(工作在 5V)。

CS1238 內(nèi)置 RC 振蕩器，無需外置晶振。

CS1238 可以通過

DRDY / DOUT

和 SCLK 進(jìn)行多種功能模式的配置，例如用作溫度

檢測、PGA 選擇、ADC 數(shù)據(jù)輸出速率選擇等等。

CS1238 具有 Power down 模式。

圖1 CS1238 原理框圖

工作原理

CS1238是一款逐次逼近寄存器型（SAR，Successive Approximation Register）的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。其工作原理可以簡述如下：

1. 采樣保持電路：輸入模擬信號首先通過采樣保持電路保持在一個固定值，確保在轉(zhuǎn)換過程中信號的穩(wěn)定性。

2. 比較器：采樣信號被送入一個比較器，與內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較。

3. 逐次逼近寄存器：通過逐次逼近寄存器，逐步調(diào)整數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）的輸出電壓，使其逼近輸入的模擬電壓。每一次比較都會產(chǎn)生一個比特位，最終形成數(shù)字輸出。

4. 輸出寄存器：最終的數(shù)字信號通過輸出寄存器輸出，為后續(xù)的數(shù)字處理提供數(shù)據(jù)。

該芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，包含多個放大器、濾波器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器，確保其在高精度和高速度轉(zhuǎn)換中的表現(xiàn)。

特點

CS1238具有多種優(yōu)異的特點，使其在模數(shù)轉(zhuǎn)換器市場上占有一席之地：

1. 高精度：CS1238的分辨率可達(dá)到24位，能夠精確地捕捉和轉(zhuǎn)換微小的模擬信號變化。

2. 高速轉(zhuǎn)換：其最高轉(zhuǎn)換速率可以達(dá)到每秒數(shù)千次，適用于快速變化信號的實時處理。

3. 低功耗：采用低功耗設(shè)計，適用于便攜式設(shè)備和電池供電的應(yīng)用場合。

4. 寬輸入范圍：支持寬輸入電壓范圍，增強(qiáng)了其適用性。

5. 多通道支持：部分型號支持多通道輸入，能夠同時對多個信號源進(jìn)行采樣和轉(zhuǎn)換。

6. 集成度高：內(nèi)部集成了高性能運算放大器和參考電壓源，簡化了外圍電路設(shè)計。

應(yīng)用

CS1238廣泛應(yīng)用于各種需要高精度和高速度信號處理的場景，包括但不限于以下幾個方面：

1. 工業(yè)自動化：在工業(yè)自動化中，CS1238被用于傳感器信號的采集和處理，如溫度傳感器、壓力傳感器和位置傳感器等。

2. 醫(yī)療設(shè)備：醫(yī)療設(shè)備中對信號采集的精度要求極高，CS1238能夠滿足心電圖儀、血糖儀等設(shè)備的需求。

3. 儀器儀表：各種精密儀器儀表，如電子天平、氣體檢測儀等，都可以使用CS1238進(jìn)行高精度數(shù)據(jù)采集。

4. 消費電子：在高端音頻設(shè)備、數(shù)碼相機(jī)等消費電子產(chǎn)品中，CS1238也有廣泛的應(yīng)用。

5. 通信設(shè)備：在通信設(shè)備中，CS1238被用于信號調(diào)制和解調(diào)的處理。

參數(shù)

CS1238的主要參數(shù)如下：

1. 分辨率：24位

2. 輸入電壓范圍：0-5V（可配置）

3. 轉(zhuǎn)換速率：最高可達(dá)10 kSPS（每秒10,000次采樣）

4. 輸入通道數(shù)：單通道/多通道（根據(jù)具體型號）

5. 電源電壓：2.7V - 5.5V

6. 功耗：工作模式下典型值為數(shù)十毫瓦，待機(jī)模式下為微瓦級

7. 輸入阻抗：高達(dá)數(shù)百兆歐姆，保證輸入信號不被顯著衰減

8. 參考電壓：內(nèi)部集成高精度參考電壓源，通常為2.5V

9. 接口類型：SPI/I2C（根據(jù)具體型號）

CS1238的其他詳細(xì)參數(shù)可以參考具體型號的技術(shù)手冊，在選型時應(yīng)根據(jù)具體應(yīng)用需求進(jìn)行比較和評估。

通過以上的介紹，我們可以看到CS1238是一款功能強(qiáng)大、性能優(yōu)異的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，適用于多種需要高精度、高速度信號處理的應(yīng)用場景。