ADS7254 核心产品信息总结

ADS8354、ADS7854和ADS7254属于引脚兼容、双通道、高速、同步采样、模数转换器 （ADC） 系列，支持全差分模拟输入。

每个器件包括两个单独可编程的基准源，可用于系统级增益校准。此外，灵活的串行接口可以在很宽的电源范围内运行，从而能够轻松地与各种主机控制器进行通信。可以使用设备支持的两种低功耗模式来优化给定吞吐量的功耗。所有器件均在扩展的工业温度范围（–40°C 至 125°C）内完全额定，并采用引脚兼容的 WQFN-16（3 mm × 3 mm）和 TSSOP-16 封装。
*附件：ads7254.pdf

特性

• 16位、14位和12位引脚兼容系列
• 两个通道同时采样
• 支持全差分输入
• 高速：
  • ADS8354：16 位，700 kSPS
  • ADS7854：14 位，1 MSPS
  • ADS7254：12 位，1 MSPS
• 优异的直流性能：
  • ADS8354：
    • 16位NMC DNL，±2.5LSB最大INL
  • ADS7854：
    • 14 位 NMC DNL，±1.5LSB 最大 INL
  • ADS7254：
    • 12 位 NMC DNL，±1LSB 最大 INL
• 优异的交流性能：
  • ADS8354：
    • 93 dB SNR，–100 dB THD
  • ADS7854：
    • 88 dB 信噪比，–95 dB 总谐失真
  • ADS7254：
    • 72 dB SNR，–90 dB THD
• 双通道、可编程和缓冲2.5V
  内部基准电压源
• 在扩展的工业温度范围内完全额定：–40°C 至 125°C
• 小尺寸：
  WQFN-16（3 毫米× 3 毫米）和 TSSOP-16
  参数
  
  方框图

ADS7254 是德州仪器 ADSxx54 系列中的 12 位双路同步采样 SAR ADC，核心优势为高性价比、宽温工作范围及灵活接口配置，主打电机控制、电力监测等工业场景的中精度数据采集需求。

一、核心产品参数

1. 基础规格

• 分辨率与通道：12 位分辨率（无丢失码），双路全差分输入，支持同步采样
• 采样与转换性能：最高 1 MSPS 采样速率；支持 16/32 时钟接口模式，转换时间 12×tCLK（16 时钟模式）或 450 ns（32 时钟模式）
• 封装与温度：16 引脚 TSSOP（5.0mm×4.4mm）或 WQFN（3.0mm×3.0mm）封装；工业级工作温度 -40°C 至 125°C
• 电源与功耗：模拟电源 4.75-5.25 V，数字电源 1.65-5.5 V；5 V 模拟电下典型动态功耗 8.5-10 mA，待机电流 1-2.5 mA，掉电电流 10-50 μA

2. 输入与性能特性

• 输入范围：可编程 ±VREF（±2.5 V）或 ±2×VREF（±5 V），依赖 2.5 V 内置参考源（温漂 ±10 ppm/°C）
• 静态性能：INL 最大 ±1 LSB，DNL 最大 ±1 LSB；输入偏移误差 ±0.5 mV，增益误差 ±0.05% FS，温漂均为 ±1 ppm/°C
• 动态性能：100 kHz 输入时，SNR 典型 74 dB，THD 典型 -92 dB，SFDR 典型 95 dB；通道隔离串扰 -100 dB
• 输入特性：输入电容 40 pF（采样模式）/4 pF（保持模式），输入泄漏电流 0.1 μA；共模抑制比 70 dB

3. 参考与接口

• 参考电路：内置 2.5 V 低噪声参考源，支持双路独立 REFDAC 校准（步长 1.1 mV）；REFIO 引脚需配置 10 μF 去耦电容
• 数字接口：SPI 兼容串行接口（CS、SCLK、SDI、SDO_A、SDO_B），支持双 SDO 或单 SDO 输出，数据格式为二进制补码

二、关键功能特性

1. 同步采样与校准

• 双路 ADC 同步采样，确保多通道信号相位一致性，适配三相电力监测、编码器位置测量等场景
• 内置双路独立 REFDAC 寄存器，可精准调节参考电压，实现系统级增益误差校准

2. 灵活工作模式

• 接口模式：支持 16/32 时钟模式，16 时钟模式可降低 SCLK 频率需求，32 时钟模式提升测量精度
• 低功耗模式：支持待机（STANDBY）与软件掉电（SPD）模式，掉电模式下保留寄存器配置，唤醒时间 1 ms（外部参考）或 3 ms（内部参考）
• 帧控制：支持帧 abort、重转换功能，可灵活调整采样节奏

3. 高可靠性设计

• 全差分输入架构，抗干扰能力强，适配工业复杂电磁环境
• 输入引脚支持宽电压范围，参考与电源引脚需严格去耦，保证线性度与低噪声性能

三、典型应用场景

• 电机控制：编码器位置测量、三相功率控制
• 电力电子：保护继电器、电力质量监测
• 工业控制：PLC 模拟输入模块、EDFA 增益控制环路
• 中精度数据采集：电池供电设备、便携式测试仪器

四、设计与使用建议

1. 输入与参考设计

• 输入驱动：推荐搭配 THS4521 等低失真运放，前端添加 RC 抗混叠滤波器（CFLT ≥ 400 pF，RFLT ≤ 22 Ω）
• 参考配置：优先使用内置 2.5 V 参考，REFIO 与 REFGND 就近配置 10 μF 陶瓷电容；需更高精度时可外接 2.4-5 V 参考源

2. 电源与布线

• 电源配置：模拟 / 数字电源独立供电，分别配置 10 μF 去耦电容，模拟地与数字地单点连接
• PCB 布局：划分模拟 / 数字区域，模拟输入与参考线路远离数字噪声源；WQFN 封装的散热焊盘需接地，降低热阻

3. 接口与模式选择

• 接口配置：高速场景选 16 时钟模式，追求精度选 32 时钟模式；双路数据独立输出选双 SDO 模式，简化布线选单 SDO 模式
• 量程选择：需宽输入范围时配置 ±2×VREF 模式，此时模拟电源需 ≥5 V，避免信号饱和。