ADS8355 16位1MSPS、2通道同步采样SAR ADC技术手册

该ADS8355是一款双通道、高速、同步采样、模数转换器 （ADC），支持单端和伪差分模拟输入。

该器件支持灵活的串行接口，可在较宽的电源电压范围内工作。灵活的接口可与各种主机控制器轻松通信。通过使用器件支持的两种低功耗模式，可以优化给定吞吐量的功耗。该器件在扩展的工业温度范围（–40°C 至 +125°C）内完全额定，并采用 16 引脚 WQFN（3 mm × 3 mm）封装。
*附件：ads8355.pdf

特性

• 1-MSPS 吞吐量，无延迟输出
• 同时采样两个通道
• 支持单端和伪差分输入
• 优异的直流和交流性能：
  • 16 位 NMC DNL，±1-LSB INL
  • 88 dB SNR，–97 dB THD
• 双通道、可编程、
  2.5V 内部基准电压源
• 在扩展的工业温度范围内完全额定：–40°C 至 +125°C
• 小尺寸：
  WQFN-16（3 毫米× 3 毫米）
  参数
  
  方框图

ADS8355 是德州仪器推出的 16 位双通道同步采样模数转换器（ADC），核心优势为高采样速率、优异的 AC/DC 性能、灵活输入配置及低功耗，专为伺服驱动、电力质量分析仪、三相 UPS 等对同步采样和信号精度有要求的工业与测试测量场景设计。

核心参数与特性

1. 采样与分辨率：16 位分辨率，双通道同步采样，最大采样速率 1 MSPS，无延迟输出；支持单端和伪差分输入配置，适配不同信号源需求。
2. 精度与动态性能：积分非线性（INL）±1 LSB，微分非线性（DNL）±0.5 LSB，无丢失码；信噪比（SNR）典型值 88 dB，总谐波失真（THD）低至 -97 dB，无杂散动态范围（SFDR）100 dB，信号完整性优异。
3. 参考与输入范围：集成 2.5 V 可编程内部参考（支持独立配置双通道参考电压），也支持外部参考输入；输入满量程范围（FSR）可配置为 0-VREF 或 0-2×VREF，适配不同幅值信号。
4. 功耗与封装：5 V 供电时典型功耗 12 mA，支持待机和掉电两种低功耗模式；采用 16 引脚 WQFN 封装（3mm×3mm），工作温度范围 -40°C 至 125°C，满足工业级应用需求。
5. 接口特性：支持 SPI 串行接口，数字电源（DVDD）供电范围 1.65 V-5.5 V，兼容多种主机控制器；提供双 SDO（默认）和单 SDO 两种数据输出模式，灵活适配不同通信场景。

核心功能模块

• 采样与信号调理：双通道独立 ADC 同步采样，支持单端（AINM 接地）和伪差分（AINM 接 FSR/2）输入；输入级含采样开关和电容，需配合前端 RC 抗混叠滤波器使用。
• 参考配置：通过 REF_SEL 寄存器选择内部 / 外部参考，内部参考可通过 REFDAC_A/REFDAC_B 寄存器编程（范围约 1.8 V-2.6 V），双通道参考可独立配置，适配差异化需求。
• 数据输出与控制：支持二进制补码和 straight binary 两种输出格式；通过 SPI 接口实现寄存器配置（如输入范围、参考选择、低功耗模式等），支持写寄存器、读寄存器、置位 / 清零位等命令。
• 低功耗模式：待机模式下 ADC 和内部振荡器断电，保留参考和寄存器配置；掉电模式下仅保留接口和 I/O 供电，最大限度降低功耗。

应用场景

适用于伺服驱动位置反馈、光模块、多功能继电器、电力质量分析仪、三相 UPS、模拟输入模块等，尤其适合需要双通道同步采样的工业控制和测试测量系统。

设计要点

1. 接口配置：SPI 接口需注意 CS 与 SCLK 时序（DVDD≥2.35 V 时 SCLK 最高 50 MHz），根据主机能力选择双 SDO 或单 SDO 输出模式；数字 I/O 需匹配 DVDD 电压范围，避免电平不兼容。
2. 电源与参考：模拟电源（AVDD）和数字电源（DVDD）需分别供电，就近放置 10 µF 去耦电容；参考引脚（REFIO_A/REFIO_B）需外接 10 µF 旁路电容，确保参考电压稳定。
3. 输入电路：前端需添加 RC 抗混叠滤波器（推荐 CFLT≥400 pF），避免高频噪声 aliasing；单端输入时 AINM 接地，伪差分输入时 AINM 接 FSR/2，确保输入信号在量程内。
4. 布局规范：PCB 分为模拟区和数字区，模拟信号（输入、参考）远离数字线路；暴露热焊盘需接地，提升散热性能；参考电容和去耦电容尽量靠近对应引脚，减少寄生参数。