ADS8555 6 通道同步采样模数转换器产品总结

ADS8555设备包含六个低功耗、16位、基于连续近似寄存器（SAR）的模数转换器（ADC），具有真正的双极性输入。每个通道都包含一个采样保持电路，支持同时高速多通道信号采集。

ADS8555设备支持并行接口模式下最高630 kSPS的数据速率，若使用串行接口则可达450 kSPS。并行接口的总线宽度可设置为8位或16位。串行模式下，最多可激活三个输出通道。
*附件：ads8555.pdf

该ADS8555器件适用于工业温度范围的扩展范围，范围为–40°C至125°C，并采用LQFP-64封装。

特性

• 六辆搜救副驾驶员，分成三对
• 带有内部时钟和参考的每通道最大数据速率：630 kSPS（并行）或450 kSPS（串行）
• 带外部时钟和参考的每通道最大数据速率：800 kSPS（并行）或 500 kSPS（串行）
• 针脚可选或可编程输入电压范围：最高±12 V
• 卓越的交流性能：91.5 dB 信噪比，-94 dB THD
• 可编程和缓冲内部参考：0.5 V 至 2.5 V 和 0.5 V 至 3 V
• 全面的关机模式：
  • 深度断电（待机模式）
  • 自动断电
• 可选并行或串行接口
• 工作温度范围：–40°C至125°C
• LQFP-64 套件

所有其他商标均归其各自所有者所有

• 应用
  • 功率质量测量
  • 保护继电器
  • 多轴电机控制
  • 可编程逻辑控制器
  • 工业数据采集

参数

方框图

ADS8555 是德州仪器（TI）推出的 6 通道 16 位逐次逼近寄存器（SAR）型模数转换器（ADC），核心优势为同步采样、宽输入范围与高动态性能，支持并行 / 串行双接口，适配工业测控、电力质量监测、电机控制等多场景高精度数据采集需求。

一、核心产品参数

1. 基础性能指标

• 通道与采样特性 ：6 路单端双极性输入，分为 3 组通道对（A/B/C），支持同步采样；采样率最高 800 kSPS（外部时钟 / 参考）、630 kSPS（并行接口，内部时钟 / 参考）或 450 kSPS（串行接口，内部时钟 / 参考）。
• 动态性能 ：SNR 典型值 91.5 dB，THD 低至 - 94 dB，SFDR 达 95 dB，通道隔离度 100 dB，无丢失码，积分非线性（INL）±1.5 LSB（-40°C 至 85°C），微分非线性（DNL）±0.75 LSB，转换精度高。
• 输入与参考 ：输入电压范围可编程（±2V_REF/±4V_REF），最高支持 ±12 V；内置 2.5V/3V 可编程参考源（10 位 DAC 调节，步长 2.44 mV/2.93 mV），支持外部参考输入（0.5~3.025 V）。
• 功耗与供电 ：模拟电源（AVDD）4.55.5 V，数字 I/O 电源（BVDD）2.75.5 V，高压输入电源（HVDD/HVSS）±5~±16.5 V；最大功耗 298.5 mW，支持深度掉电（50 μA）与自动休眠（Auto-NAP）模式，适配低功耗场景。

2. 环境与封装

• 工作温度：-40°C 至 125°C，满足工业级宽温要求；
• 封装形式：64 引脚 LQFP 封装（10mm×10mm），符合 RoHS 标准，引脚镀层为 NIPDAU，MSL 等级 3，峰值回流温度 260°C；
• ESD 防护：人体模型（HBM）±2 kV、充电设备模型（CDM）±500 V，保障工业环境使用可靠性。

二、关键功能特性

1. 采样与转换核心

• 同步采样：6 通道共享采样时钟，确保信号相位一致性，适配多通道相位敏感测量（如三相电力系统）。
• 输入灵活配置：硬件 / 软件双模式选择输入范围，单通道对独立断电控制，支持通道禁用以降低功耗。
• 参考设计：内置低漂移参考源与缓冲器，参考电压可通过 10 位 DAC 精细调节，外部参考输入阻抗 100 MΩ，适配高精度测量需求。

2. 接口与控制

• 双接口支持：并行接口（8 位 / 16 位总线）与串行接口（SPI 兼容，36 MHz 最大时钟）可选，串行模式支持菊花链扩展多器件。
• 多工作模式：支持硬件模式（引脚配置）、软件模式（寄存器配置）、顺序模式（外部时钟下通道对交错转换）、自动休眠模式（转换后自动低功耗）。
• 状态与中断：BUSY/INT 引脚可配置为转换忙指示或中断输出，支持转换完成触发，便于系统同步控制。

3. 系统兼容性

• 输出格式：二进制补码，MSB 优先输出，适配主流微控制器（MCU）与数字信号处理器（DSP）；
• 电源兼容：宽电压供电设计，高压输入电源独立，避免模拟信号干扰，支持 2.7V~5.5V 数字接口电平，无需电平转换。

三、应用与设计要点

1. 典型应用场景

• 工业领域：可编程逻辑控制器（PLC）、多轴电机控制、工业数据采集系统；
• 电力领域：三相电力质量监测、保护继电器、谐波分析设备；
• 通用电子：高精度仪器仪表、传感器信号采集模块。

2. 硬件设计建议

• 供电与去耦 ：AVDD、BVDD、HVDD/HVSS 需独立供电，各电源引脚就近放置 0.1 μF 陶瓷电容 + 10 μF 电容去耦，参考引脚（REFIO/REFC_A/B/C）需按要求连接 decoupling 电容，降低噪声耦合。
• 输入电路：信号源阻抗需低于 2 kΩ（±4V_REF 模式）或 0.9 kΩ（±2V_REF 模式），建议搭配低噪声运算放大器（如 OPA2277）作为缓冲，避免采样失真；输入信号需限制在 HVSS-0.2 V 至 HVDD+0.2 V 范围内。
• 布局规范：模拟地（AGND）与数字地（BGND）单点连接，模拟电路与数字电路分开布局，时钟线短且隔离，避免交叉干扰；参考电路远离高压区与高速数字电路。

3. 软件与配置

• 接口配置：通过 PAR/SER 引脚选择并行 / 串行模式，软件模式下可通过 32 位控制寄存器配置输入范围、参考源、功耗模式等参数。
• 采样控制：CONVST_A/B/C 引脚触发对应通道对转换，支持单通道对、多通道对或全通道同步采样，BUSY 引脚指示转换状态，便于时序同步。
• 校准与优化：内置参考 DAC 可校准参考电压，通过寄存器配置 Auto-NAP 模式，在低采样率场景下自动降低功耗。

四、产品差异与选型适配

• 核心优势：相比单通道 ADC，支持 6 通道同步采样，无相位差；宽输入范围与高动态性能适配高压、强干扰工业环境；双接口设计灵活适配不同 MCU/DSP 硬件资源。
• 选型建议：需多通道同步采样、宽输入范围的工业测控场景优先选择；电力质量监测可利用其高 SNR 与谐波分析能力；低功耗场景可启用 Auto-NAP 模式，平衡采样率与功耗。