"这篇文档主要介绍了ADS1118,一种超小型、低功耗的16位Δ-Σ模数转换器,适用于高等数理统计分析。ADS1118包含了一个可调节增益的Δ-Σ ADC核心、内部电压基准、时钟振荡器、SPI接口以及精确的温度传感器。其设计目标是减少对外部电路的需求并提升性能。"
ADS1118的功能框图展示了其内部结构,包括以下几个关键部分:
1. **Digital Filter and Interface**:这部分负责接收Δ-Σ调制器产生的高速位流,并将其过滤成与输入电压成比例的数字代码。同时,它提供与外部设备交互的接口,如SPI通信。
2. **Oscillator**:内置的时钟振荡器为整个ADC的转换过程提供稳定的时钟源,确保转换精度。
3. **Voltage Reference**:内部电压基准提供一个准确的参考电压,用于比较输入信号,确保转换的准确性。
4. **Temperature Sensor**:集成的温度传感器可以实现精确的温度测量,最大误差仅为0.5°C,在0°C到70°C范围内。
5. **Mux and PGA (Programmable Gain Amplifier)**:多路复用器允许选择不同的输入信号,而PGA可以调整增益,适应不同幅度的输入信号,增强了信号处理的灵活性。
6. **16-bit Σ-Δ ADC**:核心转换器部分,用于测量差分信号VIN,通过比较输入信号与内部电压基准,产生相应的数字输出。
ADS1118支持两种工作模式:
- **Single-Shot Mode**:在单次转换模式下,ADC只执行一次转换,然后进入低功耗断电状态,适合那些需要偶尔转换或长时间不活动的应用,能有效节省能源。
- **Continuous Conversion Mode**:连续转换模式则在每次转换完成后立即开始新的转换,转换速率可编程设置,数据始终反映最新的转换结果,适合连续监测的场景。
此外,ADS1118还具有宽电源电压范围(2V至5.5V)、低功耗(连续模式下150μA,单次模式下自动断电)、可编程数据传输速率(8SPS至860SPS)等特性,使其在温度测量、便携式仪表、工厂自动化和过程控制等领域有广泛应用。
ADS1118是一款高度集成的ADC,不仅提供了高精度的模拟信号转换,而且具备低功耗和多种工作模式,便于在各种实际应用场景中实现高效、可靠的信号处理。