ADS1262/ADS1263 32 位高精度 ADC 技术文档总结

ADS1262和ADS1263 （ADS126x）是低噪声、低漂移、38.4kSPS、三角积分 （ΔΣ） ADC，集成了PGA、基准电压源和内部故障监控器。该ADS1263集成了一个用于背景测量的辅助 24 位 ΔΣ ADC。传感器就绪型 ADC 为要求最苛刻的传感器应用提供完整、高精度的单芯片测量解决方案，包括称重秤、应变片传感器、热电偶和电阻温度器件 （RTD）。

ADC由一个低噪声CMOS PGA（增益1至32）、一个ΔΣ调制器以及一个可编程数字滤波器组成。灵活的模拟前端 （AFE） 集成了两个传感器激励电流源，适用于直接 RTD 测量。
*附件：ads1263.pdf

单周期建立数字滤波器可最大限度地提高多输入转换吞吐量，同时提供 130 dB 的 50 Hz 和 60 Hz 线路周期干扰抑制。

ADS1262和ADS1263是引脚和功能兼容的。这些器件采用 28 引脚 TSSOP 封装，在 –40°C 至 +125°C 温度范围内完全额定。

特性

• 精密、32位、ΔΣ ADC
• 辅助 24 位 ΔΣ ADC （ADS1263）
• 数据速率：2.5 SPS 至 38400 SPS
• 差分输入，CMOS PGA
• 11 个多功能模拟输入
• 高精度架构：
  • 失调漂移：1 nV/°C
  • 增益漂移：0.5 ppm/°C
  • 噪声：7 nV 有效值 （2.5 SPS，增益 = 32）
  • 线性度：3 ppm
• 2.5V 内部基准电压源：
  • 温漂：2 ppm/°C
• 50 Hz 和 60 Hz 抑制
• 单周期结算换算
• 双传感器激励电流源
• 内部故障监控器
• 内部 ADC 测试信号
• 8 个通用输入/输出

参数

方框图

ADS1262 与 ADS1263（统称 ADS126x）是德州仪器推出的低噪声、低漂移高精度 ADC，核心优势是 32 位主 ADC 分辨率、可编程增益放大器（PGA）、集成电压基准及丰富辅助功能，ADS1263 额外集成 24 位辅助 ADC，适用于称重传感器、应变片、热电偶、RTD 等高精度传感器信号采集，广泛应用于工厂自动化、过程分析、实验室仪器等场景。

一、核心性能与定位

• 分辨率与精度 ：主 ADC（ADC1）为 32 位 ΔΣ 架构，无失码；辅助 ADC（ADC2，仅 ADS1263）为 24 位，增益范围 1~128。直流精度优异，失调漂移低至 1 nV/°C，增益漂移 0.5 ppm/°C，积分非线性（INL）最大 12 ppm，噪声低至 7 nVₙₘₛ（增益 32、2.5 SPS）。
• 输入与动态性能 ：支持差分输入，主 ADC PGA 增益 132，辅助 ADC 增益 1128；输入阻抗最高 1 GΩ（PGA 使能时），单端 / 差分输入灵活配置。动态性能出色，1 kHz 输入时 SNR 最高 85 dB、THD 低至 - 90 dBc，内置数字滤波器可实现 50 Hz/60 Hz 工频干扰抑制。
• 采样与功耗 ：主 ADC 采样率 2.5 SPS38400 SPS，辅助 ADC 10 SPS800 SPS；工作功耗典型 4.2 mW（ADS1262），掉电电流仅 25 μA，平衡高精度与低功耗需求。
• 环境与供电 ：工作温度 - 40°C125°C，满足工业宽温要求；模拟电源（AVDD）4.75 V5.25 V，数字电源（DVDD）2.7 V~5.25 V，兼容单电源或双极性电源供电。

二、关键功能与硬件特性

1. 核心功能模块

• 信号调理与增益：集成低噪声 CMOS PGA，主 ADC 增益 132 可配置，支持旁路模式；每通道具备过压监测功能，差分报警阈值 ±105% FSR，绝对电压报警范围 VAVSS+0.2 VVAVDD-0.2 V。
• 基准与辅助功能：内置 2.5 V 高精度电压基准（温度漂移 2 ppm/°C），支持外部基准输入；双路传感器激励电流源（IDAC），电流范围 50 μA~3000 μA，适配 RTD 等电阻式传感器。
• 辅助采集功能：集成温度传感器（温度系数 420 μV/°C）、测试 DAC（TDAC）用于自校准，支持传感器断线检测（传感器偏置电流 ±0.5 μA~±200 μA）。
• 接口与扩展：SPI 兼容串行接口，支持 CRC 校验与校验和功能；8 个多功能 GPIO，可配置为数字 I/O 或额外模拟输入；支持内部振荡器、外部时钟、外部晶体三种时钟模式，标称时钟 7.3728 MHz。

2. 工作模式与校准

• 转换模式：主 ADC 支持连续转换与脉冲转换模式，可通过引脚或指令控制启动 / 停止；辅助 ADC 仅支持连续转换模式，独立于主 ADC 工作。
• 滤波与抗干扰：数字滤波器支持 sinc1~sinc5 及 FIR 模式，FIR 模式可实现单周期稳定，sinc 滤波器可优化 50 Hz/60 Hz 工频抑制；支持斩波模式（Chop），进一步降低失调漂移。
• 校准功能：提供自校准与系统校准，支持偏移校准、增益校准，校准寄存器位宽主 ADC24 位、辅助 ADC16 位，校准后精度可达噪声水平的 1/4。

3. 封装与集成

• 封装规格：采用 28 引脚 TSSOP 封装（9.7 mm×4.4 mm），布局紧凑，便于 PCB 设计；引脚包含模拟电源、数字电源、多路模拟输入及控制接口，功能引脚复用度高。
• 可靠性设计：ESD 防护 ±2000 V（人体模型）、±500 V（充电器件模型）；电源抑制比（PSRR）最高 120 dB，抗电磁干扰能力强，适应工业复杂环境。

三、典型应用场景

• 工厂自动化与控制：模拟输入模块、温度控制器、称重模块，适配应变片、称重传感器的高精度信号采集；
• 仪器仪表：过程分析设备、实验室与现场仪器、电子秤，满足热电偶、RTD 的温度精准测量；
• 高精度数据采集：多通道传感器监控系统、医疗检测设备前端，利用辅助 ADC 实现背景校准或冗余测量。

四、设计关键要点

1. 供电与去耦 ：模拟电源（AVDD）与数字电源（DVDD）需分别就近配置 0.1 μF 陶瓷电容 + 1 μF 电解电容去耦；BYPASS 引脚（内部 2 V LDO 输出）需并联 1 μF 电容到 DGND，确保供电稳定。
2. 输入接口：模拟输入建议串联 RC 低通滤波器（如 2 kΩ~10 kΩ 电阻 + 100 nF 电容）抑制高频噪声； unused 模拟输入需接中电位（(AVDD+AVSS)/2），避免泄漏电流影响测量精度。
3. 布局规范：PCB 需划分模拟区与数字区，共享完整地平面；模拟信号线远离数字时钟与 SPI 线，PGA 输出电容（CAPP/CAPN）需靠近引脚（4.7 nF C0G 类型），减少寄生参数。
4. 校准与同步：上电后需等待基准电压稳定（至少 50 ms）再启动转换；多通道切换时需通过 START 引脚或指令重启转换，确保数据稳定；建议定期执行校准，抵消温度漂移影响。