高性能、低功耗的 24 位模数转换器（ADC） ADS1259BIPWR

芯片 ADS1259BIPWR 概述

ADS1259BIPWR 是一款高性能、低功耗的 24 位模数转换器（ADC），由德州仪器（Texas Instruments）开发。该芯片主要用于精确测量模拟信号，广泛应用于医学仪器、工业自动化、数据采集系统和传感器接口等领域。其高分辨率和优良的动态性能使其在预处理信号的过程中表现出色，能够满足高精度的要求。

芯片详细参数

ADS1259BIPWR 的主要技术参数如下：

- 分辨率：24 位 - 采样速率：最高可达 30 kSPS（每秒采样次数） - 输入电压范围：支持差分和单端输入，输入范围为 ±VREF - 功耗：工作模式下功耗为 15 mW，待机模式功耗低至 2 µW - 增益设置：可调增益，提供了 1、2、4、8、16、32、64 和 128 等不同的增益设置 - 噪声性能：低于 1.5 µV RMS 的输入噪声（典型值） - 数字接口：SPI 兼容接口，便于与微控制器或数字信号处理器进行通信 - 灵活的电源支持：可使用 dual-supply 或 single-supply 配置，适应多种应用环境

厂家、包装与封装

ADS1259BIPWR 的制造商为德州仪器（Texas Instruments），该公司是全球领先的半导体制造商之一。ADS1259BIPWR 通常以贴片形式包装，具体包装类型为 TQFP（封装尺寸为 7 mm x 7 mm），适合表面贴装技术（SMT）应用。此外，该芯片具备强化热性能和适应性，能够在各种工作环境中稳定运行。

引脚及电路图说明

ADS1259BIPWR 引脚配置如下：

1. VREF：参考电压输入引脚，用于设置模数转换的基准电压。 2. AGND：模拟地，用于提高抗干扰性能。 3. AIN0 - AIN7：模拟输入引脚，用于连接待测信号。 4. SCLK：SPI 时钟信号。 5. SDI：主设备发送数据到 ADC。 6. SDO：ADC 输出数据给主设备。 7. CS：片选信号，用于选择设备。 8. PWDN：电源关闭引脚，控制功耗模式。 9. DRDY：数据准备就绪信号，用于指示数据已准备好供读取。 10. GPIO：通用输入输出端口，可以进行一些自定义设置。 电路设计时，通常会将这些引脚与微控制器进行相应连接，从而实现数据采集和处理。ADC 的输入可以通过抗锯齿滤波器处理，确保其输入信号的质量。同时，要特别关注 VREF 的稳定性，以确保高准确度的转换结果。

使用案例

在工业自动化领域，使用 ADS1259BIPWR 进行压力传感器信号采集是一个典型的应用。具体实现步骤如下：

1. 连接传感器：选择适当的压力传感器，并将其输出端连接至 ADS1259BIPWR 的任意模拟输入引脚，假设选择 AIN0。 2. 电源配置：根据传感器和 ADC 的要求，配置电源。可以使用 ±15V 对 ADS1259BIPWR 进行供电，并为传感器提供适配的电源。 3. 参考电压设置：为 ADC 提供稳定的参考电压，通常选择 2.5V 的带电源基准。 4. SPI 通信：通过 SPI 接口，编写微控制器驱动程序，实现数据采集。配置 SCLK、SDI 和 SDO 连接至 MCU。 5. 数据处理：在每次 DRDY 信号到达时，读取 ADC 的数字输出，进行后续信号处理，如滤波和转化为物理压力值。 6. 实时监控：将处理后的数据利用显示单元进行实时显示或上传至云平台，得到压力的实时状态。

通过这种方式，ADS1259BIPWR 能够高效、稳定地实现对工业环境中的压力信号的精确监测和实时反馈，为决策提供重要数据支持。此外，该方案的扩展性也很好，多个传感器可以利用不同的 AIN 引脚进行连接，实现多通道测量。

总体而言，ADS1259BIPWR 是一款高精度、高效能的模数转换器，为多种应用提供了强大的数据采集能力。其灵活的配置和强大的性能使其成为工业自动化、医疗仪器等领域颇具吸引力的选择。