Texas Instruments ADS1285 32位低功耗模数转换器 (ADC) 具有一个可编程增益放大器 (PGA) 和一个有限脉冲响应 (FIR) 滤波器。该ADC设计用于可满足地震监测设备的低噪声精密数字化和更长电池运行时间的严苛要求。低噪声PGA允许直接连接地震检波器和变压器耦合水听器，无需外部放大器。

数据手册：*附件：Texas Instruments ADS1285 32位低功耗ADC数据手册.pdf

该ADC包含一个高分辨率Δ-Σ调制器和一个具有可编程相位响应的FIR滤波器。高通滤波器可从信号中移除直流和低频成分。时钟频率误差由分辨率为7ppb的采样率转换器进行补偿。

通过选择功率模式可优化动态范围和功耗。PGA旁路运行可进一步降低功耗。Texas Instruments ADS1285 ADC采用紧凑型5mm × 5mm VQFN封装，额定工作状态下的环境温度范围为–40°C至+85°C。

特性

• 可选分辨率-功率模式
  • 动态范围：134dB（2ms、11.5mW时）
  • 动态范围：129dB（2ms、4.8mW时）
• 灵活的数字滤波器
  • 可选的正弦 + FIR + IIR
  • 线性或最小相位
  • 高通滤波器
• THD：< –120dB
• 共模抑制比 (CMRR)：125 dB
• 数据速率：125SPS至4000SPS
• 可编程增益：1至64
• PGA旁路选项
• SYNC输入
• 时钟误差补偿
• 双通道多路复用器
• 偏移和增益校准
• 通用数字I/O
• 模拟电源供电：5V、3.3V或±2.5V
• 基准电压选项：5V、4.096V或2.5V

功能框图

Texas Instruments ADS1285 32位低功耗ADC技术解析

一、产品概述与核心特性

ADS1285是德州仪器(TI)推出的32位Δ-Σ模数转换器，专为地震监测和精密仪器应用设计。该器件具有以下突出特性：

• ‌超高分辨率‌：动态范围达134dB（2ms模式下）
• ‌超低功耗‌：最低仅4.8mW（低功耗模式）
• ‌灵活的数字滤波‌：可编程Sinc+FIR+IIR组合滤波器
• ‌优异的线性度‌：THD<-120dB，CMRR达125dB
• ‌宽工作电压范围‌：支持5V/3.3V/±2.5V多电源配置

二、关键功能模块解析

2.1 模拟前端设计

• ‌双通道输入多路复用器‌：支持2路差分输入，集成400Ω测试电阻
• ‌ 可编程增益放大器(PGA) ‌：提供1-64倍增益（含数字增益32/64倍）
• ‌缓冲器模式‌：可绕过PGA降低功耗，支持±2.5VPP直接输入

2.2 数字处理系统

• ‌Δ-Σ调制器‌：4阶多比特架构，采样率8.192MHz/4.096MHz可选
• ‌五级数字滤波器‌：
  • Sinc滤波器：可调抽取率（8-128）
  • FIR滤波器：提供线性/最小相位可选
  • IIR高通滤波器：可编程截止频率（0.1-10Hz）

2.3 时钟与同步

• ‌时钟补偿单元‌：支持±244ppm频率补偿，7.45ppb分辨率
• ‌双同步模式‌：脉冲同步和连续时钟同步可选

三、电气特性亮点

3.1 噪声性能

工作模式	动态范围(dB)	输入参考噪声(nV/√Hz)
高功率	134	25
中功率	129	35
低功率	124	45

3.2 功耗表现

• ‌高功率模式‌：11.5mW @5V供电
• ‌低功率模式‌：4.8mW @3.3V供电
• ‌待机电流‌：仅1.5μA

四、典型应用设计要点

4.1 地震监测系统

• 直接连接地震检波器，无需外部放大器
• 建议配置：
  • 增益：8-16倍
  • 数据率：500SPS
  • 使用FIR+IIR滤波器组合

4.2 电源设计建议

• ‌AVDD1‌：5V/3.3V，需47μF+0.1μF去耦
• ‌AVDD2‌：2.5-5V，独立供电可优化功耗
• ‌IOVDD‌：1.65-3.6V，1.8V时需连接CAPD引脚

4.3 PCB布局关键

• 输入信号路径对称布局
• 参考电压REFN直接接模拟地
• 热焊盘必须焊接，连接至AVSS