ADS1120 产品核心信息总结

该ADS1120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。该器件具有两个差分或四个单端输入，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、一个低侧开关和一个精密温度传感器。
*附件：ads1120.pdf

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 V/V 的增益。该 PGA 使该ADS1120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、热敏电阻和电桥传感器。该器件支持在使用 PGA 时测量伪或全差分信号。或者，该器件可以配置为旁路内部PGA，同时仍提供高输入阻抗和高达4 V/V的增益，从而实现单端测量。

在占空比模式下工作且禁用PGA时，功耗低至120 μA。该ADS1120采用无引脚VQFN-16或TSSOP-16封装，额定温度范围为–40°C至+125°C。

特性

• 低电流消耗：
  占空比模式下低至 120 μA （典型值）
• 宽电源范围：2.3 V 至 5.5 V
• 可编程增益：1 V/V 至 128 V/V
• 可编程数据速率：高达 2 kSPS
• 20 SPS 时的 16 位无噪声分辨率
• 在20 SPS下
  同时实现50 Hz和60 Hz抑制，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：
  50 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
• SPI兼容接口（模式1）
• 封装：3.5mm × 3.5mm × 0.9mm VQFN

参数

方框图

ADS1120 是一款集成多种功能的 16 位高精度模数转换器（ADC），主打低功耗、高灵活性，专为小型传感器信号测量设计，广泛适用于温度传感、电阻桥等应用场景。

核心参数与性能

• 分辨率与采样 ：16 位无失码分辨率，可编程数据速率最高 2 kSPS（Turbo 模式），20 SPS 时支持 50Hz/60Hz 同时抑制。
• 增益与输入 ：集成可编程增益放大器（PGA），增益范围 1-128 V/V；支持 2 路差分或 4 路单端输入，兼容单端、伪差分和全差分信号。
• 集成功能 ：内置 2.048V 参考电压（漂移典型值 5 ppm/°C）、低功耗振荡器、0.5°C 精度温度传感器、两路匹配可编程电流源（50μA-1.5mA）及低侧电源开关。
• 功耗特性 ：低功耗设计，占空比模式下典型电流仅 120μA，掉电模式电流约 0.4μA，功耗随工作模式和数据速率动态调整。
• 工作条件 ：电源电压范围 2.3V-5.5V，支持单极性或双极性模拟供电，工作温度 - 40°C 至 + 125°C。

封装与引脚

• 提供 VQFN-16（3.50 mm×3.50 mm）和 TSSOP-16（5.00 mm×4.40 mm）两种封装，VQFN 封装含裸露热焊盘（建议连接 AVSS）。
• 关键引脚包括模拟输入（AIN0-AIN3/REFP1/REFN1）、电源（AVDD/AVSS/DVDD/DGND）、参考电压（REFP0/REFN0）、SPI 接口（SCLK/DIN/DOUT/DRDY/CS）及外部时钟（CLK）。

功能与工作模式

• 操作模式 ：支持正常模式、占空比模式（低功耗）、Turbo 模式（高数据率）和掉电模式，转换模式分为单次转换和连续转换。
• 滤波与噪声 ：集成线性相位 FIR 数字滤波器，单周期稳定，20 SPS 时可配置 50Hz/60Hz 干扰抑制；输入失调电压典型值 ±4μV，噪声性能优异，20 SPS 时 128 倍增益下输入等效噪声低至 0.49μVrms。
• 接口特性 ：兼容 SPI 模式 1（CPOL=0，CPHA=1），支持多器件级联，提供 DRDY 和 DOUT/DRDY 双数据就绪指示。
• 校准与监测 ：支持输入短路校准、系统电源监测、外部参考监测，内置 10μA 烧断电流源用于传感器故障检测。

典型应用场景

• 温度测量：热电偶、热敏电阻、2/3/4 线制 RTD；
• 电阻桥传感器：压力传感器、应变片、电子秤；
• 便携式仪器、工厂自动化与过程控制。

设计要点

• 电源设计 ：模拟电源与数字电源独立供电，需就近配置 0.1μF 去耦电容，电源斜坡速率建议不超过 1V/50μs。
• 输入与参考 ：模拟输入需配置 RC 抗混叠滤波器，参考电压可选择内置 2.048V 或外部参考，支持比率测量以抵消激励源漂移。
• 布局规范 ：建议采用独立模拟地与数字地，在器件附近单点连接；敏感模拟信号远离数字电路和噪声源，温度传感器相关布线需保证热稳定性。
• 寄存器配置 ：通过 4 个 8 位配置寄存器设置输入多路选择、增益、数据速率、滤波模式、IDAC 参数等，支持 SPI 指令读写。

产品型号与供货

• 在售型号包括 VQFN 封装的 ADS1120IRVAR 系列和 TSSOP 封装的 ADS1120IPW/IPWR 系列，均符合 RoHS 标准，MSL 等级 1-2（260°C 回流焊）。