Chip für Bus-Schnittstellen ADS1256

WandlerSignalaufbereiter für Sensorenprogrammierbar

Produktübersicht
Die ADS1255 und ADS1256 sind rauscharme 24-Bit A/D-Wandler, die hochauflösende Messungen für anspruchsvolle industrielle und messtechnische Anwendungen bereitstellen. Die Architektur kombiniert einen Delta-Sigma (ΔΣ) Modulator 4. Ordnung mit einem programmierbaren digitalen Filter. Ein flexibler Eingangsmultiplexer unterstützt differenzielle und single-ended Signale und enthält Sensor‑Detektionsschaltungen. Ein wählbarer Eingangspuffer erhöht die Eingangsimpedanz, und der rauscharme programmierbare Verstärker (PGA) bietet Verstärkungen von 1 bis 64 in binären Schritten. Das programmierbare Filter ermöglicht den Kompromiss zwischen Auflösung (bis zu 23 bits noise-free) und Datenrate (bis zu 30 kSPS). Schnelles Kanal-Cycling und One‑Shot‑Konversionen mit Einzyklus‑Einschwingzeit sind möglich. Die Kommunikation erfolgt über eine SPI-kompatible serielle Schnittstelle (2‑Draht‑Betrieb möglich). On‑Chip‑Kalibrierung korrigiert Offset und Gain. Bidirektionale digitale I/Os und ein programmierbarer Takt‑Ausgang erleichtern die Systemintegration.

Hauptmerkmale

• 24 Bit Auflösung, keine fehlenden Codes
• Bis zu 23 Bits noise-free Auflösung (ausgewählte Einstellungen)
• ±0.0010% maximale Nichtlinearität
• Datenraten bis 30 kSPS
• Schnelles Kanal‑Cycling
  • Beispiel: 18.6 Bits noise-free (21.3 effektive Bits) bei 1.45 kHz
• One‑Shot Konversionen mit Einzyklus‑Einschwingung
• Flexibler Eingangsmultiplexer mit Sensor‑Detect
  • Vier differentielle Eingänge (nur ADS1256)
  • Acht single‑ended Eingänge (nur ADS1256)
• Chopper‑stabilisierter Eingangspuffer (wählbar)
• Rauscharmes PGA: 27 nV eingangsbezogenes Rauschen
• On‑Chip Selbst‑ und Systemkalibrierung für alle PGA‑Einstellungen
• 5 V‑tolerante SPI™‑kompatible serielle Schnittstelle
• Analoge Versorgung: 5 V; Digitale Versorgung: 1.8 V bis 3.6 V
• Niedriger Leistungsverbrauch
  • Bis zu 38 mW im Normalbetrieb
  • 0.4 mW im Standby

Gehäuse
ADS1256: SSOP-28 (DB) — 28 Pins; Fläche ~79,56 mm² (10,2 x 7,8 mm). ADS1255: SSOP-20.

Technische Beschreibung
Die Architektur besteht aus einem ΔΣ‑Modulator 4. Ordnung gefolgt von einem programmierbaren digitalen Filter. Eingangsoptionen umfassen differentielle und single‑ended Signale; der wählbare Eingangspuffer und der PGA (Gain 1–64) erhöhen die Eingangsimpedanz und verbessern das SNR. Das programmierbare Filter erlaubt die Optimierung zwischen Rauschfreiheit (bis zu 23 Bits) und Datenrate (bis zu 30 kSPS). Unterstützt schnelles Scannen multiplexter Kanäle und One‑Shot Konversionen mit Einzyklus‑Einschwingung. Die SPI‑kompatible serielle Schnittstelle kann im 2‑Draht‑Betrieb arbeiten. On‑Chip Kalibrierung korrigiert Offset und Gain für alle PGA‑Einstellungen. Bidirektionale digitale I/Os und ein programmierbarer Takt‑Ausgang erleichtern die Integration in Mess‑ und Datenerfassungssysteme.

Technische Daten

• Auflösung: 24 Bits
• Maximale Abtastrate: 30 kSPS
• Anzahl Eingänge: 8 (ADS1256)
• Schnittstellentyp: SPI (5 V tolerant)
• Architektur: Delta‑Sigma (ΔΣ)
• Eingangstyp: Differenziell, Single‑ended
• Multichannel‑Konfiguration: Multiplexed
• Referenzmodus: External
• Eingangsspannungsbereich: 0 V bis 5.25 V
• Analoge Versorgung: 4.75 V bis 5.25 V
• Digitale Versorgung: 1.8 V bis 3.6 V
• Merkmale: 50/60 Hz Unterdrückung, GPIO, PGA, Sensor‑Detect
• Betriebstemperaturbereich: -40 °C bis 85 °C
• Typischer Leistungsbedarf: 36 mW
• PGA eingangsbezogenes Rauschen: 27 nV
• Maximale Nichtlinearität: ±0.0010%
• Gehäuse: SSOP‑28 (ADS1256), SSOP‑20 (ADS1255)