TLV2548-EP 12 位低功耗 4/8 通道 ADC 产品手册总结

该TLV2548是一款高性能、12位低功耗、3.86微秒、CMOS模拟转数字转换器（ADC），可从单一3.0V到5.5V电源运行。该设备有三个数字输入和一个三态输出[芯片选择（CS）、串行输入输出时钟（SCLK）、串行数据输入（SDI）和串行数据输出（SDO）]，为大多数主流主机微处理器的串口（SPI接口）提供直接的四线接口。当与TI DSP接口时，使用帧同步（FS）信号表示串行数据帧的开始。
*附件：tlv2548-ep.pdf

除了高速模数转换器和多功能控制能力外，该设备还配备了片内模拟多路复用器，可选择任意模拟输入或三种内部自测电压之一。采样保持功能在第四个SCLK边缘（正常采样）后自动启动，或由特殊引脚CSTART控制以延长采样周期（延长采样）。正常采样周期也可以编程为短（12个SCLKs）或最长（24个SCLKs），以适应高性能信号处理器中流行的更快SCLK作。该机TLV2548设计为以极低功耗运行。节能功能通过软件/硬件/自动关机模式和可编程转换速度进一步增强。转换时钟（OSC）和参考信号内置。转换器可以使用外部SCLK作为转换时钟的源，以实现更高的转换速度（使用20 MHz SCLK时可达2.8微秒）。提供两种不同的内部参考电压。还可以选择使用外部参考电压以实现最大灵活性。

该TLV2548的运行温度适用于-55°C至125°C。

特性

• 最大吞吐量：200-KSPS
• 内置参考、转换时钟和8倍FIFO
• 微分/整数非线性误差：±1.2 LSB
• 信噪比和失真比：70 dB，f 我 = 12 kHz
• 虚假自由动态范围：75 dB，f 我 = 12 kHz
• SPI（CPOL = 0，CPHA = 0）/
  支持DSP的串行接口，SCLK频率最高可达20 MHz
• 单宽域电源 3.0伏直流至5.5伏直流
• 模拟输入范围0 V，供500 kHz BW电压
• 硬件控制与可编程采样周期
• 低工作电流（3.3 V时1.0 mA，外部参考为5.5 V时2.0 mA，3.3V
  时1.7 mA，内部参考为5.5 V时2.4 mA）
• 关机：软件/硬件
  关机模式（最大1 μA，外部参考），
  自动关机模式（1 μA，外部参考）
• 可编程自动通道扫除
• 支持国防、航空航天和医疗应用
  • 对照基线
  • 一个组装/测试场地
  • 一个制造场地
  • 提供军用温度范围（–55°C/125°C）^(1)^
  • 延长产品生命周期
  • 扩展产品变更通知
  • 产品可追溯性

参数

方框图

一、产品核心概述

TLV2548-EP 是德州仪器推出的高可靠性低功耗模数转换器（ADC），核心优势为宽供电范围、高集成度、多工作模式，适用于国防、航空航天及医疗应用，工作温度范围为–55°C 至 + 125°C，采用 20 引脚 TSSOP 封装，单 3.0V~5.5V 供电，内置参考电压、转换时钟和 8 级 FIFO 缓冲器。

二、关键特性与规格

1. 核心性能参数

• 分辨率与采样率 ：12 位分辨率，无失码；最高采样率 200kSPS，转换时间典型值 3.86μs（内部振荡器），外部 SCLK（20MHz）下可达 2.8μs；积分非线性误差（INL）和微分非线性误差（DNL）最大值均为 ±1.2 LSB。
• 动态与信号性能 ：12kHz 输入时信噪比 + 失真比（SINAD）典型值 71 dB，无杂散动态范围（SFDR）75 dB，有效位数（ENOB）11.6 位；模拟输入带宽 500kHz，输入范围 0V 至供电电压（VCC）。
• 功耗与时序 ：3.3V 供电时工作电流 1.0mA（外部参考）、1.7mA（内部参考），5.5V 时 2.0mA（外部参考）、2.4mA（内部参考）；掉电模式电流最大 1μA，支持自动掉电功能，闲置时自动降低功耗。

2. 核心功能

• 通道与采样模式：4/8 路模拟输入通道，支持内部 3 路自测试电压；采样周期可编程（12/24 个 SCLK 周期），支持扩展采样模式（通过 CSTART 引脚手动控制采样时长）。
• 参考与缓冲：内置 2V/4V 可编程参考电压，支持外部参考输入；8 级 FIFO 缓冲器，可配置触发阈值（1/4、1/2、3/4、满量程），减轻主机处理器负担。
• 工作模式：四种转换模式（单触发、重复、扫描、重复扫描），支持自动通道扫描（4 种预设序列）；EOC/INT 引脚可配置为转换结束指示或中断输出，适配不同系统时序需求。
• 接口与控制：兼容 SPI（CPOL=0、CPHA=0）和 DSP 串行接口，SCLK 最高速率 20MHz（5V）/15MHz（3V）；支持软件 / 硬件掉电模式，配置寄存器掉电后保持内容。

三、封装与引脚

1. 封装信息

采用 20 引脚 TSSOP（PW）封装，卷盘装（2000 片 / 卷），符合 RoHS 标准，MSL 等级 1（260°C 回流焊，无限制）；引脚标识为 TV2548EP，封装热阻适配宽温度范围工作需求。

2. 关键引脚功能

• 电源与地：VCC（供电电压，3.0V~5.5V）、GND（地）；REFP/REFM（参考电压输入 / 内部参考去耦，外部参考时接参考电压 / 地，内部参考时 REFM 接模拟地）。
• 信号输入：A0~A7（8 路模拟输入通道）；CSTART（扩展采样控制引脚，低电平时长决定采样周期）。
• 信号输出与控制：SDO（串行数据输出）、EOC/INT（转换结束 / 中断输出）；SPI 接口引脚 CS（片选）、SCLK（串行时钟）、SDI（串行数据输入）；FS（DSP 帧同步输入，未使用时接 VCC）、PWDN（硬件掉电控制引脚）。

四、应用场景与设计支持

1. 典型应用

• 国防与航空航天电子系统、医疗设备数据采集、工业控制传感器信号数字化，尤其适用于对可靠性、宽温度范围和低功耗有严格要求的场景。

2. 设计资源

• 参考与供电：内部参考需在 REFP 与 REFM 间并联 10μF 和 0.1μF 去耦电容；外部参考时，REFP/REFM 电压差需在 2V~VCC 范围内，输入源阻抗建议≤1kΩ，高阻抗源需使用扩展采样模式。
• 配置要点：通过 12 位配置寄存器（CFR）选择参考源、采样周期、转换时钟、工作模式等；支持 4 位命令集（16 种命令），包括通道选择、配置读写、FIFO 读取、掉电控制等。
• 布局指南：模拟地与数字地单点连接，参考引脚远离噪声源；模拟输入通道布线尽量短，避免与数字信号交叉，降低干扰。

五、可靠性与订单信息

• 可靠性保障：单一制造和测试场地，产品可追溯，延长产品生命周期，提供产品变更提前通知；ESD 防护符合工业标准，适应恶劣工作环境。
• 可订购型号：TLV2548MPWREP（卷盘装 2000 片），引脚标识 TV2548EP，支持–55°C~+125°C 宽温工作，满足军事级温度要求。