ADS1220 产品核心信息总结

该ADS1220是一款精密的 24 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组件数量。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。

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ADS1220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。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。
*附件：ads1220.pdf

在占空比模式下工作且禁用PGA时，功耗低至120 μA。该ADS1220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
• 高达 20 位有效分辨率
• 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：
  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
• SPI兼容接口（模式1）
• 封装：3.5mm × 3.5mm × 0.9mm VQFN

参数

方框图

ADS1220 是一款 24 位高精度模数转换器（ADC），具备低功耗、高集成度特性，集成可编程增益放大器（PGA）、参考电压源、激励电流源及温度传感器，支持 4 路单端或 2 路差分输入，专为温度传感器、电阻桥等小信号测量场景设计。

核心参数与性能

• 分辨率与采样率 ：24 位无失码分辨率，有效分辨率最高 20 位；采样率可编程（正常模式 5 SPS-1 kSPS， turbo 模式 40 SPS-2 kSPS），20 SPS 时可同时抑制 50 Hz/60 Hz 工频噪声。
• 增益与输入 ：PGA 增益 1-128 倍可编程，支持 PGA 旁路模式（增益 1-4 倍）；差分输入量程 ±Vref/Gain，输入带宽 900 MHz，共模抑制比（CMRR）≥90 dB。
• 低噪声与精度 ：输入失调电压 ±4 μV（典型值），增益误差 ±0.015%（典型值）；20 SPS、增益 128 倍时输入参考噪声低至 0.09 μVrms，积分非线性（INL）±15 ppm。
• 功耗与工作条件 ：电源电压 2.3 V-5.5 V， duty-cycle 模式下功耗低至 120 μA（典型值），掉电模式功耗仅 3 μA；工作温度 - 40°C 至 + 125°C。

封装与引脚

• 提供两种封装：3.5 mm×3.5 mm 16 引脚 VQFN 和 5.0 mm×4.4 mm 16 引脚 TSSOP，VQFN 封装含裸露热焊盘（需连接 AVSS 优化散热）。
• 关键引脚包括模拟输入（AIN0-AIN3，可复用为参考输入）、电源引脚（AVDD/AVSS、DVDD/DGND）、SPI 接口引脚（SCLK/DIN/DOUT/DRDY/CS）及外部时钟输入（CLK）。

核心功能与特性

• 高集成度设计 ：内置 2.048 V 低漂移参考源（温漂 5 ppm/°C 典型值），双路可编程激励电流源（10 μA-1.5 mA），可直接驱动 RTD、热电偶等传感器。
• 灵活工作模式 ：支持连续转换、单次转换模式，以及正常 / 低功耗 duty-cycle/turbo 三种运行模式，平衡功耗与采样速度。
• 辅助功能 ：集成精度温度传感器（±0.5°C 典型精度），支持冷端补偿；内置传感器故障检测（烧断电流源）、系统电源 / 参考电压监测功能。
• 接口与控制 ：SPI Mode 1 兼容接口，支持寄存器配置与命令控制，数据就绪（DRDY）引脚同步转换结果，支持多器件级联。

典型应用场景

• 温度测量（热电偶、热电阻 RTD、热敏电阻）、电阻桥传感器（压力传感器、应变片、电子秤）、便携式仪器、工业自动化与过程控制。

设计要点

• 电源与去耦 ：模拟电源（AVDD/AVSS）与数字电源（DVDD/DGND）需独立供电，电源引脚就近配置 0.1 μF 去耦电容，降低噪声耦合。
• 输入与参考设计 ：模拟输入建议添加 RC 滤波电路抑制混叠噪声；参考源可选择内置 2.048 V 或外部参考，ratiometric 测量需确保参考源与传感器激励同源。
• 布局规范 ：模拟地与数字地就近单点连接，敏感模拟信号走线远离数字电路；VQFN 封装热焊盘需充分覆铜并接地，提升散热效率。
• 配置要点 ：通过 SPI 寄存器配置输入通道、增益、采样率及工作模式；测量前建议进行偏移校准，通过短接输入引脚获取偏移值并补偿。

产品型号与供货

• 在售型号包括 VQFN 封装（ADS1220IRVAR 系列，3000 片 / 卷）和 TSSOP 封装（ADS1220IPWR 系列，2500 片 / 卷），符合 RoHS 标准，MSL 等级 1-2 级（260°C 回流焊兼容）。