ADS1235 技术规格与应用总结

该ADS1235是一款精密的 7200-SPS、三角积分 （ΔΣ） 模数转换器 （ADC），集成了可编程增益放大器 （PGA）。该器件还包括诊断功能，如PGA超量程和参考监视器。该ADC为高精度设备（包括称重秤、应变片和电阻式压力传感器）提供高精度、零漂移转换数据。
*附件：ads1235.pdf

ADC具有信号和基准多路复用器，支持三个差分信号输入和两个基准输入。ADC还包括一个低噪声PGA，可提供1、64和128的增益。该ADC还具有24位ΔΣ调制器和可编程数字滤波器。

PGA 的高阻抗输入 （1 GΩ） 可减少由传感器负载引起的测量误差。

ADC支持交流桥激励，以消除传感器接线中的漂移误差。ADC为交流激励作提供时钟控制信号。

灵活的数字滤波器可编程用于单周期稳定转换，并同时提供 50 Hz 和 60 Hz 线路周期抑制。

该ADS1235采用5mm×5mm QFN封装，额定温度范围为–40°C至+125°C。

特性

• 24位高精度ADC
  • 120,000 次无噪声计数
    （10 mV 输入，10 SPS）
  • 失调漂移：1 nV/°C
  • 增益漂移：0.5 ppm/°C
• 三个差分或五个单端输入
• 两个参考输入
• 宽输入电压范围：±7 mV 至 ±5 V
• 低噪声PGA，增益：1、64和128
• 数据速率：2.5 SPS 至 7200 SPS
• 交流或直流桥励磁选项
• 用于零漂移作的斩波模式
• 同时提供 50 Hz 和 60 Hz 抑制模式
• 单周期建立模式
• 缺少参考输入监视器
• 信号超量程监视器
• 温度传感器
• 循环冗余校验 （CRC）
• 5V 或 ±2.5V 电源

参数

方框图

ADS1235 是德州仪器推出的高精度 24 位 ΔΣ 模数转换器（ADC），核心优势为低噪声、低漂移与灵活的桥路激励功能，集成可编程增益放大器（PGA）和多模式数字滤波，适用于应变片桥路、压力传感器、称重设备等高精度数据采集场景。

一、核心产品特性与参数

1. 分辨率与精度

• 分辨率为 24 位无丢失码，积分非线性误差（INL）最大 ±10 ppm FSR，线性度优异。
• 漂移特性突出：偏移漂移低至 1 nV/°C（斩波模式），增益漂移 0.5 ppm/°C（增益 = 1），长期稳定性强。
• 噪声性能：20 SPS、增益 128 时输入参考噪声仅 0.018 µV RMS，等效输入噪声密度低，适配弱信号测量。

2. 通道与输入配置

• 支持 3 路差分或 5 路单端输入，内置 6 路模拟输入引脚（AIN0~AIN5），部分引脚复用 GPIO 与桥路激励功能。
• 输入范围：±0.039 V~±5 V（随 PGA 增益可调），PGA 增益支持 1、64、128 三档，输入阻抗 1 GΩ（PGA 模式），适配桥路传感器等低电平信号源。

3. 滤波与采样速率

• 数字滤波：支持 Sinc1Sinc4 及 FIR 滤波模式，FIR 模式可同时抑制 50 Hz/60 Hz 工频干扰，采样速率 2.5 SPS7200 SPS 可调。
• 抗干扰能力：共模抑制比（CMRR）达 130 dB，电源抑制比（PSRR）达 120 dB，有效抵御环境干扰。

4. 电源与环境

• 电源配置：模拟电源支持 5 V 单电源或 ±2.5 V 双极性供电，数字电源 2.7 V5.25 V，功耗 4.3 mA6.5 mA（PGA 模式），待机功耗低至 2 µA。
• 工作温度范围 - 40°C~+125°C，采用 5mm×5mm 32 引脚 VQFN 封装，焊球材质 NIPDAU，符合 RoHS 标准，MSL 等级 3（260°C 峰值回流，168 小时存储）。

二、关键功能与优势

1. 桥路适配功能

• 支持 2 线 / 4 线 AC 桥路激励模式，通过 GPIO 引脚输出非重叠驱动信号，抵消引线与 ADC 自身偏移误差。
• 集成 4 路 GPIO，可配置为桥路激励控制、通用 I/O 或额外模拟输入，适配多种传感器接口需求。

2. 校准与补偿

• 提供自校准（SFOCAL）、系统校准（SYOCAL）和增益校准（GANCAL），内置 24 位偏移（OFCAL）和满量程（FSCAL）校准寄存器，校准后误差接近噪声水平。
• 斩波模式可消除 1/f 噪声与偏移漂移，进一步提升超低电平信号测量精度。

3. 辅助功能

• 内置参考电压监测、PGA 过范围监测，可实时诊断电源与信号异常。
• 集成内部温度传感器（精度 ±0.5°C），支持 CRC 数据校验，提升数据可靠性。
• 支持内部 7.3728 MHz 振荡器或外部时钟输入，时钟模式自动检测。

三、典型应用场景

1. 核心应用领域

• 称重与应变测量：适配桥式应变片传感器，AC 激励模式抵消零点漂移，PGA 高增益放大微弱信号。
• 压力检测：通过比率测量架构抵消激励电压波动影响，提升压力传感器测量精度。
• 工业检测：多通道输入支持多路传感器同步采集，低噪声特性适配工业环境下的高精度测量。

2. 典型应用电路

• 桥路输入电路 ：采用 5 V 激励电压，通过 REFP0/REFN0 引脚采集激励反馈信号，实现比率测量，CAPP/CAPN 引脚外接 4.7 nF C0G 电容构成抗混叠滤波，PGA 增益设为 64 或 128。
• AC 桥路激励电路 ：通过 GPIO0~GPIO3 输出激励驱动信号，控制外部晶体管切换桥路极性，同步 ADC 转换时序，抵消偏移误差。

四、设计与使用建议

1. 电源与布局

• 模拟电源与数字电源需单独布线，AVDD/AVSS 引脚就近放置 0.1 µF 陶瓷电容与 10 µF 电解电容，BYPASS 引脚连接 1 µF 电容至 DGND，降低电源噪声。
• 模拟信号路径远离数字电路，参考源引脚（REFP0/REFN0）添加 RC 滤波网络，减少寄生干扰。

2. 输入与校准

• 未使用的模拟输入引脚应接中点电压（(AVDD+AVSS)/2），避免悬空引入噪声。
• 上电后建议执行校准流程：先短路输入执行偏移校准，再接入标准信号执行增益校准，校准后保存寄存器配置。

3. 桥路应用注意事项

• AC 桥路激励模式下，需确保 GPIO 驱动信号与 ADC 转换时序同步，避免切换噪声影响测量。
• 桥路引线较长时，建议添加屏蔽层并匹配输入与参考路径的 RC 滤波时间常数，保证信号完整性。