德州儀器（Texas Instruments）的ADS1015IDGSR一款不需要各種電子設(shè)備中的模數(shù)轉(zhuǎn)換（ADC）芯片。作為一個16位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，它具備精度、靈活性和多功能性等優(yōu)點，能夠滿足許多不同應(yīng)用場景的需求。以下是該芯片的詳細(xì)介紹，包括其型號類型、工作原理、特點、應(yīng)用和參數(shù)。

中文描述： 具有PGA、振蕩器、VREF、比較器、I2C的12位3.3kSPS 4通道Δ-ΣADC

英文描述： 12-Bit，3.3kSPS，4-Ch Delta-Sigma ADC With PGA，Oscillator，VREF，Comparator and I2C Interface

數(shù)據(jù)手冊：

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ADS1015IDGSR概述

ADS1015器件是兼容I2C的12位高精度低功耗模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，采用超小型無引線X2QFN-10封裝和VSSOP-10封裝。ADS101x器件采用了低漂移電壓基準(zhǔn)和振蕩器。ADS1014和ADS1015還采用可編程增益放大器(PGA)和數(shù)字比較器。這些特性以及較寬的工作電源電壓范圍使得ADS101x非常合適功率受限和空間受限的傳感器測量應(yīng)用。

ADS101x可在數(shù)據(jù)速率高達(dá)每秒3300個樣本(SPS)的情況下執(zhí)行轉(zhuǎn)換。PGA可提供從±256mV到±6.144V的輸入范圍，從而實現(xiàn)精準(zhǔn)的大小信號測量。ADS1015采用一個輸入多路復(fù)用器(MUX)，可實現(xiàn)兩次差動輸入測量或四次單端輸入測量。在ADS1014和ADS1015中可使用數(shù)字比較器進(jìn)行欠壓和過壓檢測。

ADS101x既可工作于連續(xù)轉(zhuǎn)換模式下，也可工作于單沖模式下。在單沖模式下，這些器件可在一次轉(zhuǎn)換后自動斷電;因此顯著降低了空閑期間的功耗。

ADS1015IDGSR中文參數(shù)

制造商:Texas Instruments

產(chǎn)品種類:模數(shù)轉(zhuǎn)換器-ADC

系列:ADS1015

安裝風(fēng)格:SMD/SMT

封裝/箱體:MSOP-10

分辨率:12 bit

通道數(shù)量:2 Channel/4 Channel

接口類型:I2C

采樣比:3.3 kS/s

輸入類型:Differential/Single-Ended

結(jié)構(gòu):Sigma-Delta

模擬電源電壓:2 V to 5.5 V

數(shù)字電源電壓:2 V to 5.5 V

最小工作溫度:-40 C

最大工作溫度:+125 C

增益誤差:0.25%FSR

高度:1.02 mm

INL-積分非線性:0.5 LSB

輸入電壓:+/-4.096 V

長度:3 mm

濕度敏感性:Yes

ADC輸入端數(shù)量:4 Input/2 Input

轉(zhuǎn)換器數(shù)量:1 Converter

工作電源電壓:2 V to 5.5 V

Pd-功率耗散:900 uW

功耗:0.3 mW

ADS1013、ADS1014 和 ADS1015 器件 (ADS101x) 是兼容 I2C 的 12 位高精度低功耗模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)，采用超小型無引線 X2QFN-10 封裝和 VSSOP-10 封裝。ADS101x 器件采用了低漂移電壓基準(zhǔn)和振蕩器。ADS1014 和 ADS1015 還采用可編程增益放大器 (PGA) 和數(shù)字比較器。這些 特性以及較寬的工作電源電壓范圍使得 ADS101x 非常合適功率受限和空間受限的傳感器測量 應(yīng)用。

ADS101x 可在數(shù)據(jù)速率高達(dá)每秒 3300 個樣本 (SPS) 的情況下執(zhí)行轉(zhuǎn)換。PGA 可提供從 ±256mV 到 ±6.144V 的輸入范圍，從而實現(xiàn)精準(zhǔn)的大小信號測量。ADS1015 采用 一個輸入多路復(fù)用器 (MUX)，可實現(xiàn)兩次差動輸入測量或四次單端輸入測量。在 ADS1014 和 ADS1015 中可使用數(shù)字比較器進(jìn)行欠壓和過壓檢測。

ADS101x 既可工作于連續(xù)轉(zhuǎn)換模式下，也可工作于單沖模式下。在單沖模式下，這些器件可在一次轉(zhuǎn)換后自動斷電;因此顯著降低了空閑期間的功耗。

產(chǎn)品特性：

超小型 X2QFN 封裝：

2mm × 1.5mm × 0.4mm

12 位無噪聲分辨率

寬電源電壓：2.0V 至 5.5V

低流耗：150μA

(連續(xù)轉(zhuǎn)換模式)

可編程數(shù)據(jù)速率：

128SPS 至 3.3kSPS

單周期穩(wěn)定

內(nèi)部低漂移電壓基準(zhǔn)

內(nèi)部振蕩器

I2C 接口：四個可通過引腳選擇的地址

四個單端輸入或兩個差分輸入 (ADS1015)

可編程比較器(ADS1014 和 ADS1015)

工作溫度范圍：

-40°C 至 +125°C

一、模型類型

ADS1015IDGSR屬于ADS1015系列的ADC芯片，該系列直至以下型號：

• ADS1013

• ADS1014

• ADS1015

其中，ADS1015是功能最全的型號，包含有差分輸入、內(nèi)部參考電壓和多路復(fù)用器等功能。型號后綴如“IDGSR”表示封裝形式和溫度范圍等特定信息，“I”表示工業(yè)級溫度范圍，“DGS”表示TSSOP封裝，“R”表示帶卷盤包裝。

二、工作原理

ADS1015IDGSR芯片的工作原理可以分為以下幾個部分：

1. 輸入信號采集：芯片包含一個多路復(fù)用器（MUX），可以選擇四個單端輸入或兩個差分輸入信號。多路復(fù)用器將選定的模擬信號發(fā)送到后續(xù)的轉(zhuǎn)換模塊。

2. 模擬信號進(jìn)入模擬數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）后，通過逐次逼近寄存器（SAR）技術(shù)將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。該技術(shù)通過比較輸入電壓和DAC輸出電壓，不斷調(diào)整DAC輸出，直到達(dá)到輸入電壓，從而完成模擬數(shù)轉(zhuǎn)換。

3. 內(nèi)部參考電壓：ADS1015IDGSR使用一個高精度內(nèi)部參考電壓源，確保測量結(jié)果的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確。

4. 數(shù)據(jù)傳輸：轉(zhuǎn)換完成后，數(shù)字信號通過I2C接口傳輸?shù)轿⒖刂破骰蚱渌邮赵O(shè)備。I2C接口支持多種地址選項，允許多個ADS1015芯片同時連接到同一條總線上。

三、特點

ADS1015IDGSR具有以下顯著特點：

1. 高分辨率：16位分辨率，使其能夠捕捉非常微小的信號變化，適合高精度測量應(yīng)用。

2. 多通道輸入：集成多路復(fù)用器，支持4個單端輸入或2個差分輸入，提高了應(yīng)用的靈活性。

3. 種類：在2.0 V至5.5 V的電壓范圍內(nèi)工作，典型供電電流僅為150 μA，非常適合便攜式和電池供電的設(shè)備。

4. 內(nèi)置參考電壓：高精度的內(nèi)置參考電壓（2.048 V），無需外部參考源，簡化了電路設(shè)計。

5. I2C接口：支持標(biāo)準(zhǔn)、快速和高速模式，最高數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)3.4 Mbps，方便與各種微控制器通信。

6. 可編程增益放大器（PGA）：內(nèi)置PGA，可以對輸入信號進(jìn)行放大，支持多種增益設(shè)置（從2/3至16），提高了信號的可測范圍。

7. 自動模式和單次轉(zhuǎn)換模式：支持連續(xù)轉(zhuǎn)換和單次轉(zhuǎn)換兩種工作模式，用戶可以根據(jù)需求選擇合適的模式。

四、應(yīng)用

由于其高性能和多功能，ADS1015IDGSR檢測到以下領(lǐng)域：

1. 醫(yī)療設(shè)備：如心電圖（ECG）、血氧儀等，需要高精度和低噪聲的模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器來捕捉微小的生物信號。

2. 工業(yè)控制：在自動化控制系統(tǒng)中，用于監(jiān)測溫度、壓力、流量等參數(shù)，確保系統(tǒng)的精確控制。

3. 環(huán)境監(jiān)測：應(yīng)用于氣體傳感器、空氣質(zhì)量監(jiān)測等設(shè)備中，用于采集信息的微小變化。

4. 便攜式設(shè)備：如手持儀表、智能手表等，由于其便攜性，非常適合電池供電的設(shè)備。

5. 通信設(shè)備：關(guān)閉無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，用于數(shù)據(jù)采集和傳輸，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。

五、參數(shù)

以下是ADS1015IDGSR的一些關(guān)鍵參數(shù)：

1. 分辨率：16位

2. 輸入電壓范圍：0 V至VDD

3. 參考電壓：2.048 V（內(nèi)置）

4. 最大采樣率：3.3 kSPS（每秒采樣）

5. 輸入類型：4個單端輸入或2個差分輸入

6. 增益范圍：2/3至16

7. 功耗：150 μA（典型值）

8. 工作電壓：2.0 V至5.5 V

9. 接口類型：I2C

10. 封裝形式：TSSOP-10

11. 溫度范圍：-40°C至+125°C（工業(yè)級）

總結(jié)

ADS1015IDGSR是一款高精度、多功能的16位模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，適用于廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。其高分辨率、多通道輸入、內(nèi)置參考電壓和可編程增益放大器等特點，使其在醫(yī)療、工業(yè)、環(huán)境、便攜設(shè)備和通信方面得到了廣泛的應(yīng)用。詳細(xì)參數(shù)和靈活的接口設(shè)計，進(jìn)一步增強了其在實際應(yīng)用中的適用性和便利性。