ADS9224R 16位、3MSPS、双通道、同步采样SAR ADC技术手册

ADS92x4R 是一款引脚兼容、高速、双通道、同步采样、模数转换器 （ADC），具有集成基准电压源和基准电压源缓冲器。该器件可在单电源 5V 上工作，并支持单极性、全差分模拟输入信号，具有出色的直流和交流规格。该器件具有出色的交流性能，模拟输入频率高达1.5 MHz，这使得该器件适用于宽带宽数据采集（DAQ）系统。

该器件支持SPI兼容串行（增强型SPI）和字节宽并行接口，使该器件易于与各种微控制器、数字信号处理器（DSP）和现场可编程门阵列（FPGA）配对。该器件还支持数据平均功能，可在嘈杂的环境中提供交流性能提升。

该器件采用节省空间的 5 mm × 5 mm VQFN 封装。ADS92x4R的额定温度范围为–40°C至+125°C。
*附件：ads9224r.pdf

特性

• 高分辨率、高通量：
  • ADS9224R：16 位，3 MSPS，低延迟：333 ns
  • ADS9234R：14 位，3.5 MSPS，低延迟：285 ns
• 两个单极性、全差分同时采样通道
• 优异的直流和交流性能：
  • ADS9224R：
    • 16 位 NMC DNL，最大 ±2LSB INL
    • 94 dB 信噪比，–109 dB 总谐波差
    • 1 MHz时为88 dB SINAD
  • ADS9234R：
    • 14 位 NMC DNL，最大 ±1-LSB INL
    • 85.6 dB SNR，–106 dB THD
    • 1 MHz时为84 dB SINAD
• 功能集成：
  • 内部基准电压源和基准电压缓冲区
  • 用于设置共模的内部 REFby2 缓冲器
  • 数据平均
• 用于MCU和FPGA的增强型SPI接口：
  • 使用 MCU 读取数据的宽读取周期
  • 时钟重定时器，用于使用数字隔离器进行数据传输
  • FPGA 的 DDR 模式
  • 并行字节模式，易于接口
• 扩展温度范围：–40°C 至 +125°C

参数

方框图

ADS9224R 是德州仪器推出的引脚兼容型双通道同步采样 SAR ADC（含 16 位 ADS9224R、14 位 ADS9234R），核心优势是高分辨率、低延迟及丰富接口选项，专为高精度高速数据采集场景设计。

核心参数与特性

• 分辨率与性能 ：ADS9224R 为 16 位分辨率（无失码），INL 最大 ±2 LSB，DNL 最大 ±0.5 LSB；1 MHz 输入时 SNR 达 88 dB、THD 低至 - 109 dB，通道隔离度 - 120 dB。
• 采样与延迟 ：最高采样率 3 MSPS，转换延迟仅 333 ns；支持两通道同步采样，模拟输入带宽 52 MHz，适配宽频信号采集。
• 输入与参考 ：支持单极性全差分输入，满量程范围 ±4.096 V；集成 2.5 V 精密基准电压源（温漂 15 ppm/°C）及参考缓冲器，含 REFby2 缓冲器用于设置共模电压。
• 接口与功能 ：增强型 SPI 接口支持 SDR/DDR 模式、并行字节模式及时钟重定时器功能，适配 MCU/FPGA；支持 2/4 路 SDO 输出，SCLK 频率最高 60 MHz；具备数据平均（2/4 样本）功能，提升噪声环境下性能。
• 供电与功耗 ：模拟电源 4.5 V-5.5 V，数字电源 1.65 V-5.5 V；3 MSPS 采样率下模拟功耗典型值 24.3 mA，掉电模式仅 1 µA。

应用场景

适用于光学编码器、声纳接收器、光网络（EDFA 增益控制）、电能质量监测、数字电源、I/Q 解调器、医疗成像（CT/MRI）及阻抗分析仪等场景。

封装与订购信息

• 采用 5mm×5mm 32 引脚 VQFN 封装，带裸露热焊盘。
• 量产型号包括大卷带（3000 片 / 卷）和小卷带（250 片 / 卷）版本，符合 RoHS 标准。
• 引脚镀层为 NIPDAUAG，MSL 等级 2，峰值回流温度 260°C，工作温度 - 40°C 至 125°C。

设计与支持

• 电源去耦需在 AVDD/DVDD 引脚就近放置 1 µF 电容，REFP_x 引脚需接 10 µF 滤波电容；模拟地与数字地独立布局，减少串扰。
• 输入需配置 RC 抗混叠滤波器（推荐 C0G/NP0 电容），未使用引脚需合理端接；支持零周期延迟或宽读周期数据传输模式。