一款非常可靠耐用的模数转换器--ADC120

在工业中，有时并不愿对一套经过验证的解决方案作出改动，尤其是这套解决方案已经进行了一整套鉴定程序，或者已经使用多年。意法半导体为业界推荐一款非常可靠耐用的模数转换器--ADC120。多年来，该产品的结构效率久经考验，始终是保持数据完整性的不二之选。ADC120是一种12位逐次逼近寄存器模数转换器，能够在50 kspsp-1 Msps的速率下转换8种不同的信号。

卓越的线性度

ADC120的架构基于逐次逼近寄存器。信号首先采用追踪保持装置进行存储，然后根据与DAC发出的预定值的比较结果，使用电容阵列逐位转换。良好的线性度仰仗于电容阵列匹配度、低导通电阻的开关元件和低失调低噪声比较器。ADC120是一种12位转换器。其静态线性性能由差分非线性度（DNL）表示，最大值为+/-0.8LSB。这意味着ADC120的每一次步进与其理想值之间的最大差值为0.8 LSB。在此提醒，如果AVDD为3.3 V，ADC120的最小平均位则为800 µV。积分非线性度（INL）最大为1.1 LSB，这代表了整个传递函数与理想曲线的最大差值。上述参数可有效用于50ksps至1 Msps的整个频率范围。此外，ADC120的动态性能基本上由有效位数（ENOB）（通常为11.7位）反映出来，证实了ADC120在整个采样频率范围内都具有出色的线性度。对于要求具有该种灵活的采样频率的应用，ADC120会是一个理想的选择。  

电源和输入要求

ADC120设有两个电源。模拟电源AVCC的额定电压范围为2.7 V至3.6 V，非常适合MCU操作设备或电池供电设备。该AVCC还可作为内部参考电压使用，也就是，施加到输入的最大允许信号必须介于0和AVCC之间。为此，建议使用静音AVCC来获得最佳设备性能。数字电源DVCC的额定电压范围同样为2.7V至3.6 V。要获得最佳性能，建议将AVCC和DVCC设置为相同的值。

ADC120上可以应用8路不同的单端输入信号，这对于需要监测多个通道的应用而言大有裨益。内部多路复用器会将所选通道驱动至ADC跟踪保持装置。通道通过使用3位的内部寄存器映射进行选择，并由SPI接口进行驱动。   通常必须在每路输入上设置一个抗混叠滤波器。使用的抗混叠滤波器为带RC组件的简单低通滤波器，其截止频率在FS/2奈奎斯特判据以下，以去除不良信号，满足所需频带要求。由于之前电子设备的固有局限性，有时可以采用隐式抗混叠滤波器。  

简单的4线SPI接口

ADC120例如通过4线兼容SPI连接到MCU或FPGA。必须将片选信号（CSn）驱动至低电平才能开始转换。时钟信号SCLK由MCU发送到芯片。要完全转换样本，需要16个时钟周期，因此SCLK频率必须是采样频率的16倍。

主要有两种信号转换模式，即，触发模式和连续模式。在触发模式下，CSn信号将会在两个转换周期之间被驱动至高电平，从而响应大多数根据比例转换/功耗而优化的应用程序。在另一方面，对于需要最高通量的应用程序，连续模式是最佳选择。在该种模式下，CSn在两个转换周期之间保持低电平，电路在两个转换周期之间自动进入掉电状态。

数据输入DIN作为SPI数字输入，用于写入地址寄存器，其中，该地址寄存器是要转换的通道。数据输出DOUT引脚为SPI数字输出引脚，转换后的信号在该引脚上传输到MCU，每16个时钟周期采样一次，MSB在前。  

稳定性和高度可靠性

ADC120符合工业温度等级要求，可保证在-40℃至125℃的温度范围内适用于多种室内或室外监测。该设备还具有防静电保护，可承受4kV HBM。

【ADC120采用16引脚TSSOP封装】

便捷演示板

开始使用ADC120时，可以使用st.com上提供的演示版（部件号：STEVAL-AKAI001V1）。该演示板将有助于用户对多种信号进行测量。为此，可以使用TSX711缓冲器测量参考电压TS3431，或者通过不同的方式测量温度，如使用TSU112放大的APT100电阻器或STLM20温度传感器。也可以使用TSX711测量其他一些可配置的增益输入。