ADS112U04 产品核心信息总结

该ADS112U04是一款精密的16位模数转换器（ADC），提供许多集成功能，可在测量小传感器信号的应用中降低系统成本和元件数量。该器件通过一个柔性输入多路复用器 （MUX）、一个低噪声、可编程增益放大器 （PGA）、两个可编程激励电流源、一个基准电压源、一个振荡器和一个精密温度传感器，具有两个差分或四个单端输入。

该器件可以以高达每秒2000个样本（SPS）的数据速率执行转换，并具有单周期建立。在 20 SPS 时，数字滤波器可同时提供 50 Hz 和 60 Hz 抑制，适用于嘈杂的工业应用。内部 PGA 提供高达 128 的增益。该 PGA 使该ADS112U04非常适合测量小传感器信号的应用，例如电阻温度检测器 （RTD）、热电偶、热敏电阻和电阻桥式传感器。
*附件：ads112u04.pdf

该ADS112U04具有 2 线 UART 兼容接口。在需要电流隔离的应用中，这种通用异步接收器/发射器 （UART） 接口最大限度地减少了数字隔离通道的数量，从而节省了成本、电路板空间和功耗。

该ADS112U04采用无引脚 16 引脚 WQFN 或 16 引脚 TSSOP 封装，额定温度范围为 –40°C 至 +125°C。

特性

• 电流消耗低至 315 μA（典型值）
• 宽电源范围：2.3 V 至 5.5 V
• 可编程增益：1 至 128
• 可编程数据速率：高达 2 kSPS
• 16位，20 SPS时无噪声分辨率
• 在20 SPS下同时抑制50 Hz和60 Hz，采用单周期建立数字滤波器
• 两个差分或四个单端输入
• 双匹配可编程电流源：
  10 μA 至 1.5 mA
• 内部2.048V基准电压源：5 ppm/°C（典型值）漂移
• 内部 2% 精确振荡器
• 内部温度传感器：
  0.5°C（典型值）精度
• 三个通用输入/输出
• 2线UART兼容接口（8-N-1格式），波特率高达120 kBaud，具有
  自动波特率检测功能
• 封装：3.0 mm × 3.0 mm × 0.75 mm WQFN

参数

方框图

ADS112U04 是一款 16 位、4 通道、最高 2 kSPS 采样率的 ΔΣ 模数转换器（ADC），配备 UART 接口及丰富集成功能，适用于小传感器信号测量场景，可降低系统成本与元件数量。

核心参数与特性

• 性能规格 ：16 位无失码分辨率（20 SPS 时），可编程增益 1-128，数据速率最高 2000 SPS，20 SPS 下可同时抑制 50Hz 和 60Hz 干扰。
• 供电与功耗 ：供电电压范围 2.3V-5.5V，典型功耗低至 315µA，支持掉电模式进一步节能（典型功耗 0.4µA）。
• 集成功能 ：内置 2.048V 低漂移参考电压（典型 5 ppm/°C）、2% 精度振荡器、0.5°C 精度温度传感器，以及两路匹配可编程电流源（10µA-1.5mA）。
• 输入与接口 ：支持 2 路差分或 4 路单端输入，UART 兼容接口（8-N-1 格式），波特率最高 120 kBaud 且支持自动波特率检测；含 3 个通用 I/O 引脚。
• 封装与环境 ：提供 3.0mm×3.0mm×0.75mm WQFN 和 16 引脚 TSSOP 两种封装，工作温度范围 -40°C 至 +125°C。

关键功能说明

• 工作模式 ：支持单次转换和连续转换模式，以及正常模式（256kHz 调制器时钟）、Turbo 模式（512kHz 调制器时钟，更高数据率）和掉电模式，满足不同功耗与速度需求。
• 信号处理 ：集成低噪声可编程增益放大器（PGA）和单周期建立数字滤波器，可有效处理小信号并减少干扰；支持输入短路校准偏移误差。
• 校准与诊断 ：支持偏移校准，具备传感器故障检测功能（10µA 烧毁电流源），可识别开路、短路等异常；提供 CRC16 和数据反相两种数据完整性校验方式。
• 系统监测 ：可监测模拟电源电压（(AVDD-AVSS)/4）和外部参考电压（(VREFP-VREFN)/4），方便系统状态排查。

典型应用场景

适用于传感器变送器（温度、压力、应变、流量）、PLC 和 DCS 模拟输入模块、温度控制器、工业烤箱、气候箱，以及患者监护系统（体温、血压）等场景，可匹配 RTD、热电偶、热敏电阻、电阻桥等多种传感器。

应用设计要点

• 电源与去耦 ：模拟电源（AVDD/AVSS）和数字电源（DVDD/DGND）需分别配置至少 0.1µF 去耦电容，且靠近引脚放置；电源稳定后需等待 600µs 再进行通信。
• 布局建议 ：分离模拟与数字信号路径，采用接地平面；模拟输入建议配置差分 RC 滤波器抑制混叠和干扰，滤波器电阻值建议低于 1kΩ 以减少偏移误差。
• 接口配置 ：UART 通信前需发送同步字（55h），数字引脚建议串联 47Ω 电阻抑制过冲；未使用的数字引脚需接 DVDD 或 DGND，模拟引脚可悬空或接中电源。
• 寄存器配置 ：通过 5 个 8 位配置寄存器设置输入多路选择、增益、数据率、工作模式等参数，支持通过 UART 命令读写配置与转换数据。