CS1231ADC:高精度低功耗Sigma-Delta模数转换芯片

CS1231是一款高精度、低功耗Sigma-Delta模数转换芯片，内置1路Sigma-Deltaadc。

芯片主要功能特性：
1、集成低噪声PGA，放大倍数可选64，128
2、集成1通道24位无失码的差分输入ADC，PGA=128时ENOB为20.3位
3、P-P噪声：10Hz：183nV；80Hz：421nV
4、集成RC振荡器（±8%），可外接时钟输入
5、输出速率10Hz/80Hz可选
6、集成2线SPI通讯接口
7、INL小于0.001%

芯片应用场合：工业过程控制、电子秤、液体/气体化学分析、血液计、智能变换器、便携式设备

芯片基本结构功能描述

ADC采用三阶Sigma-Delta调制器，通过低噪声仪用放大器结构实现PGA放大，放大倍数可选64，128。在PGA=128时，有效分辨率可达20.3位。CS1231输出速率10Hz/80Hz可选。CS1231内置RC振荡器，可以通过引脚CKIN直接输入时钟。CS1231具有Standby、Power down等更低功耗模式。

CS1231ADC芯片电气特性：所有的参数测试在环境温度-20~85℃,AVDD =  DVDD = 5V,REFP = 5V,REFN = 0V的条件下测试，除非有其它注明。

低噪声PGA放大器CS1231集成低噪声，低漂移PGA放大器与桥式传感器差分输出连接，其内部基本结构如图4所示，前置抗EMI滤波器电路R=450Ω，C=18pF实现20M高频滤波。低噪声PGA放大器通过RF1，R1，RF2实现64倍放大，与后级电路组成64和128的PGA放大。

通过对引脚GAIN的控制来选择64倍，128倍等不同的增益倍数。在CAP端口处接一个外置0.1uF电容，与内置2K欧电阻RINT组成一个低通滤波电路，用于低噪声PGA放大器输出信号的高频滤波，同时该低通滤波器也可以作为ADC的抗混叠滤波器。

CS1231可以使用外部输入时钟或内置振荡电路来提供系统所需要的时钟频率，，CLK_DEteCT用来检测是否存在外置时钟以确定关闭或打开内置振荡电路。

当CLKIN的频率超过200kHz时，CLK_DETECT的输出置低以关闭内置振荡电路，当CLKIN的频率小于200kHz时，CLK_DETECT的输出置高以打开内置振荡电路，使用内置振荡电路建议将CLKIN置低。

CS1231的输出速率可以通过SPEED引脚设置。当SPEED为低电平时，输出速率为10Hz，此时输出速率拥有最小的噪声，并对50Hz/60Hz噪声有很好的抑制作用；当SPEED为高电平时，输出速率为80Hz。