TI ADS131B02-Q1：24位同步汽车级Δ-ΣADC应用于BMS与EV充电
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更新于2024-06-28
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TI-ADS131B02-Q1是一款专为汽车应用设计的高性能2通道、24位、同步采样Δ-Σ型模数转换器（ADC）。它遵循AEC-Q100标准，确保在严苛的温度范围（–40°C至+125°C）内稳定运行，适合于对功能安全有严格要求的汽车电子系统。
该ADC的核心特性包括：
1. **功能安全**：ADS131B02-Q1提供功能安全文档，帮助工程师设计出更可靠的汽车系统，满足汽车行业的高标准。
2. **同步采样**：双通道输入支持高达32kSPS（每秒数千样本）的可编程数据速率，适用于高效的数据采集。
3. **噪声性能**：在1kSPS时，噪声水平为0.82μVRMS，增益为8，这保证了信号的高质量。
4. **温漂控制**：通过全局斩波模式，器件能有效减少因温度变化和时间推移导致的漂移问题。
5. **模拟输入接口**：内置负电荷泵，支持低阻抗传感器连接，甚至能测量低于地电平的信号，提高灵活性。
6. **串扰抑制**：通道间串扰高达-120dB，降低干扰，保证数据准确性。
7. **低漂移基准和振荡器**：内部基准电压稳定在1.2V，振荡器精度高，有助于减小PCB设计复杂性。
8. **通信与校验**：集成CRC功能，确保数据通信的完整性和正确性。
9. **电源需求**：工作电压范围为2.7V至3.6V，低功耗模式下仅消耗3mW，在3.3V AVDD和DVDD下表现优秀。
在实际应用中，ADS131B02-Q1广泛应用于电动汽车充电站的直流电子计量、汽车电池管理系统（BMS）中的电流和电压测量，以及温度监测，比如使用热敏电阻或模拟输出温度传感器。每个通道可以独立配置，以适应不同的传感器输入需求。
这款设备采用紧凑的20引脚TSSOP封装，节省空间，同时确保在汽车级的恶劣环境中稳定工作。对于更多封装选项及详细规格信息，用户应参考产品手册或TI公司提供的详细资料。
7 Parameter Measurement Information
7.1 Noise Measurements
Adjust the data rate and gain to optimize the ADS131B02-Q1 noise performance. When averaging is increased
by reducing the data rate, noise drops correspondingly.
表 7-1 summarizes the ADS131B02-Q1 noise
performance using the 1.2-V internal reference and a 3.3-V analog power supply. The data are representative of
typical noise performance at T
A
= 25°C when f
MCLK
= 8.192 MHz. The modulator clock frequency f
MOD
= f
MCLK
/
2. The data shown are typical input-referred noise results with the analog inputs shorted together and taking an
average of multiple readings across all channels. A minimum 1 second of consecutive readings are used to
calculate the RMS noise for each reading. 表 7-2 shows the effective resolution calculated from the noise data.
方程式 1 calculates effective resolution. In each case, V
REF
corresponds to the internal 1.2-V reference. In
global-chop mode, noise is improved by a factor of √2.
The noise performance scales with the oversampling rate (OSR) and gain settings, but is independent from the
configured power mode. Thus, the device exhibits the same noise performance in different power modes when
selecting the same OSR and gain settings. However, the data rate at the OSR settings scales based on the main
clock frequency for the different power modes.
REF
2
RMS
2 V
Effective Resolution = log
Gain V
§ ·
u
¨ ¸
u
© ¹
(1)
表 7-1. Noise (μV
RMS
) at T
A
= 25°C
OSR
DATA RATE (kSPS),
f
MCLK
= 8.192 MHz
GAIN
1 2 4 8 16 32 64 128
16384 0.25 1.78 1.59 1.58 0.44 0.43 0.42 0.42 0.42
8192 0.5 2.51 2.19 2.07 0.60 0.59 0.58 0.58 0.58
4096 1 3.41 2.97 2.84 0.82 0.81 0.80 0.80 0.80
2048 2 4.54 3.96 3.76 1.07 1.06 1.05 1.05 1.05
1024 4 5.42 4.74 4.52 1.29 1.28 1.27 1.27 1.27
512 8 8.15 6.91 6.50 1.82 1.81 1.80 1.80 1.80
256 16 13.02 10.33 9.37 2.61 2.56 2.53 2.53 2.53
128 32 23.12 16.45 13.64 4.02 3.73 3.63 3.63 3.63
表 7-2. Effective Resolution at T
A
= 25°C
OSR
DATA RATE (kSPS),
f
MCLK
= 8.192 MHz
GAIN
1 2 4 8 16 32 64 128
16384 0.25 20.4 19.5 18.5 19.4 18.4 17.4 16.4 15.4
8192 0.5 19.9 19.1 18.1 18.9 18.0 17.0 16.0 15.0
4096 1 19.4 18.6 17.7 18.5 17.5 16.5 15.5 14.5
2048 2 19.0 18.2 17.3 18.1 17.1 16.1 15.1 14.1
1024 4 18.8 17.9 17.0 17.8 16.8 15.8 14.8 13.8
512 8 18.2 17.4 16.5 17.3 16.3 15.3 14.3 13.3
256 16 17.5 16.8 16.0 16.8 15.8 14.9 13.9 12.9
128 32 16.7 16.2 15.4 16.2 15.3 14.3 13.3 12.3
ADS131B02-Q1
ZHCSN79 – SEPTEMBER 2021
www.ti.com.cn
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