ADS8588S 16 位 8 通道同步采样 ADC 核心信息总结

ADS8588S器件是一个8通道集成数据采集（DAQ）系统，基于同步采样、16位逐次逼近（SAR）模数转换器（ADC），每通道最大工作频率为200 kSPS。该器件为每个通道提供完整的模拟前端，包括一个具有1 MΩ高输入阻抗的可编程增益放大器（PGA）、输入钳位、低通滤波器和一个ADC输入驱动器。该器件还具有低漂移、精密基准电压源，带有一个缓冲器来驱动ADC。支持串行、并行和并行字节通信的灵活数字接口使该器件能够与各种主机控制器一起使用。

该ADS8588S可配置为使用单个 5V 电源接受 ±10V 或 ±5V 真双极性输入。高输入阻抗允许与传感器和变压器直接连接，从而消除了对外部驱动电路的需求。该器件提供的高性能和精度以及零延迟转换也使该ADS8588S成为许多工业自动化和控制应用的绝佳选择。
*附件：ads8588s.pdf

特性

• 16位ADC，集成模拟前端
• 同时采样：8 通道
• 引脚可编程双极性输入：±10 V和±5 V
• 高输入阻抗：1 MΩ
• 5V 模拟电源：2.3V 至 5V I/O 电源
• 具有 7kV ESD 的过压输入钳位
• 低漂移片内基准电压源 （2.5 V） 和缓冲器
• 卓越的性能：
  • 所有通道的最大吞吐量为 200 kSPS
  • DNL：±0.35 LSB;INL：±0.45 LSB
  • 信噪比：96.4 dB;总谐波扰：−114 dB
• 过温性能：
  • 最大偏移漂移：3 ppm/°C
  • 增益漂移：6 ppm/°C
• 用于过采样的片内数字滤波器
• 灵活的并行、字节和串行接口
• 温度范围：–40°C 至 +125°C
• 封装：64引脚LQFP

参数

方框图

ADS8588S 是德州仪器推出的高集成度数据采集（DAQ）系统，基于 16 位逐次逼近型（SAR）ADC 架构，具备 8 通道同步采样能力，集成模拟前端、基准源和多模式数字接口，专为电网监测、继电保护、多相电机控制等工业高精度测量场景设计。

一、核心特性与关键参数

1. 基础性能

• 分辨率与采样速率：16 位分辨率，无丢失码；8 通道同步采样，单通道最高吞吐量 200 kSPS，支持零延迟转换。
• 精度表现：微分非线性（DNL）±0.35 LSB，积分非线性（INL）±0.45 LSB；失调漂移最大 3 ppm/°C，增益漂移最大 6 ppm/°C，温漂特性优异。
• 输入配置：支持 ±10 V/±5 V 双极性单端输入，输入阻抗恒定 1 MΩ（不受采样频率影响），内置过压钳位保护（耐受 ±15 V 电压）。

2. 动态性能

• 噪声与失真：无过采样时 SNR 达 92.7 dB（±10 V 输入），THD 低至 -114 dB，SFDR 达 -118 dB，信号完整性出色。
• 过采样功能：支持 2/4/8/16/32/64 倍过采样，16 倍过采样时 SNR 提升至 96.4 dB，可进一步降低噪声。
• 带宽特性：-3 dB 带宽为 24 kHz（±10 V 输入）/16 kHz（±5 V 输入），内置三阶巴特沃斯低通滤波器，抑制混叠干扰。

3. 核心功能

• 基准与前端：集成 2.5 V 低漂移内部基准（温漂 7.5 ppm/°C），支持外部基准输入；每通道含可编程增益放大器（PGA）、输入钳位和 ADC 驱动，无需外部前端电路。
• 数字接口：支持并行、串行（SPI 兼容）、并行字节三种接口模式，数字电源（DVDD）支持 2.3 V-5.25 V 宽范围，适配不同控制器。
• 保护与可靠性：ESD 防护达 7 kV（模拟输入引脚）/2 kV（其他引脚），工作温度范围 -40°C 至 +125°C，符合工业级标准。

4. 功耗特性

• 工作电流：模拟电源（AVDD=5 V）动态电流典型值 17.7 mA，静态电流 12.4 mA；数字电源（DVDD=3 V）电流典型值 0.15 mA。
• 低功耗模式：支持待机（典型功耗 19 mW）和关断（典型功耗 1 μW）模式，关断模式下全电路断电，待机模式保留基准和稳压器以快速唤醒。

二、核心功能与工作模式

1. 采样与转换

• 同步采样：支持 8 通道全同步采样，或分两组（通道 1-4/5-8）同步采样，通过 CONVSTA/CONVSTB 引脚控制，避免通道间相位差。
• 数据读取：支持转换中读取（输出前一次采样数据）和转换后读取两种模式，转换时间固定 3.8 μs（无过采样时），吞吐量灵活可调。

2. 接口与配置

• 并行接口：16 位数据总线（DB [15:0]），支持 CS/RD 绑定或独立控制，适配高速数据传输。
• 串行接口：SPI 兼容，支持 DOUTA/DOUTB 双路输出，可同时读取两组通道数据，提升传输效率。
• 配置方式：通过硬件引脚配置输入范围、过采样倍数、接口模式，无需软件编程，上电即可工作。

3. 保护与稳定性

• 输入保护：内置输入钳位电路，限制输入电流不超过 ±10 mA，配合外部串联电阻可抵御浪涌和 EFT 干扰。
• 基准稳定性：内部基准出厂校准，初始精度 ±2.5 mV，支持多器件共享同一基准源，减少系统误差。

三、应用场景

适用于电网监测与控制、继电保护装置、多相电机控制、工业自动化数据采集系统、高精度传感器信号测量等场景，尤其适配需要多通道同步采样、高动态范围和宽温度范围的工业级应用。

四、设计与使用建议

1. 电源与基准

• 电源设计：模拟电源（AVDD=4.75 V-5.25 V）和数字电源（DVDD=2.3 V-AVDD）分开布线，每路 AVDD 引脚就近放置 1 μF 去耦电容，DVDD 引脚并联 0.1 μF 电容。
• 基准配置：使用内部基准时，REFIN/REFOUT 引脚需并联 10 μF 滤波电容；使用外部基准时，推荐选择低漂移型号（如 REF5025），并添加 RC 滤波电路。

2. 布线与布局

• 分区设计：PCB 分为模拟区和数字区，模拟地与数字地单点连接，避免数字噪声耦合。
• 输入布线：模拟输入线远离数字信号线，未使用通道需接 AGND；输入串联 4.3 kΩ 电阻限制电流，配合 5.6 nF 电容构成平衡 RC 滤波，提升抗干扰能力。
• 基准布线：REFCAPA/REFCAPB 引脚短接后并联 10 μF 电容到 REFGND，避免过孔和长走线，保证基准稳定性。

3. 时序与配置

• 同步控制：多通道同步采样时，将 CONVSTA 与 CONVSTB 短接，由同一信号触发；分两组采样时，需控制两组触发信号的延迟（最大 500 μs）。
• 唤醒时序：从关断模式唤醒后需等待 13 ms（外部基准）/100 μs（待机模式），并执行复位操作，确保数据有效性。

五、封装与订购信息

• 封装规格：64 引脚 LQFP 封装，尺寸 10.00 mm×10.00 mm，占位适中，适配工业控制板布局。
• 订购型号：批量供应型号如 ADS8588SIPMR（1000 个 / 卷）、ADS8588SIPM（160 个 / 托盘），符合 RoHS 标准，MSL 等级 3，峰值回流温度 260°C。