ADS7841-Q1 12 位 4 通道 200kHz 串行输出模数转换器（ADC）产品手册总结

该ADS7841是一款4通道12位采样模数转换器（ADC），具有同步串行接口。分辨率可编程为8位或12位。典型功率耗散为2毫瓦，吞吐量为200 kHz，电源为5伏。参考电压（V 裁判 ）可以变化在100 mV到V之间 CC ，提供对应的输入电压范围为0 V到V 裁判 .该设备包含关机模式，可将功率耗散降低至15 μW以下。ADS7841规格要求为2.7伏工作。
*附件：ads7841-q1.pdf

低功耗、高速和板载复用器使ADS7841非常适合电池供电系统。串行接口还为远程数据采集提供了低成本的隔离。该ADS7841以SSOP-16套件形式提供。

特性

• 符合汽车应用资格
• 单电源：2.7 V 至 5 V
• 四通道单端或双通道差分输入
• 最高200 kHz转换速率
• ±2 LSB 最高 INL 和 DNL
• 没有缺失的代码
• 71分贝类型SINAD
• 串行接口
• MAX1247的替代来源

参数

方框图

一、产品核心概述

ADS7841-Q1 是德州仪器推出的汽车级多通道 SAR 架构 ADC，核心优势为多通道灵活输入、低功耗与宽电压适配。产品为 12 位分辨率（可配置 8 位），最高采样率 200kHz，工作温度范围 -40°C125°C，采用 16 引脚 SSOP（DBQ）封装，支持 2.7V5.25V 宽供电电压，集成 4 通道多路选择器，支持单端 / 差分输入切换，适用于电池供电系统、远程数据采集、汽车电子等场景，是 MAX1247 的替代方案。

二、关键特性与规格

1. 核心性能参数

• 分辨率与线性度 ：12 位分辨率，无丢失码；积分非线性误差（INL）最大 ±2 LSB，差分非线性误差（DNL）最大 ±2 LSB，偏移误差 ±3 LSB，增益误差 ±4 LSB，通道间匹配误差 1 LSB，精度表现优异。
• 动态性能：信号与噪声 + 失真比（SINAD）典型 71dB，总谐波失真（THD）-72-78dB，无杂散动态范围（SFDR）7279dB；输入噪声 30μVrms，电源抑制比（PSRR）70dB，通道隔离度 100~120dB，抗干扰能力强。
• 输入特性：4 通道单端或 2 通道差分输入，满量程输入范围 0VREF（VREF 范围 0.1VVCC）；单端模式下输入参考 COM 引脚，差分模式支持通道间差分信号采集；输入电容 25pF，泄漏电流 ±1~200μA，适配多种传感器输入。
• 功耗与输出：功耗随采样率动态调整，200kHz（5V 供电）时典型 2mW，掉电功耗低于 15μW；数据格式为二进制补码，串行输出（DCLK 下降沿有效），兼容 CMOS 逻辑电平（输出摆幅 0~VCC）。

2. 核心功能

• 多通道灵活配置：支持 4 通道单端输入（参考 COM 引脚）或 2 通道差分输入，通过控制字节选择通道与输入模式，适配多样化传感场景。
• 分辨率切换：支持 12 位 / 8 位分辨率配置，8 位模式下采样率可提升 2 倍，平衡速度与精度需求。
• 低功耗设计：支持自动掉电（转换间隙低功耗）与强制掉电（SHDN 引脚）模式，掉电电流低至 3μA；时钟频率可随采样率缩放，进一步降低功耗。
• 串行接口：同步串行接口（CS/DCLK/DIN/DOUT），支持 15~24 时钟周期 / 转换，BUSY 引脚指示转换状态，数字输入耐过压（最高 5.5V），兼容不同电压域控制器。

三、封装与引脚

1. 封装信息

• 16 引脚 SSOP（DBQ）封装：尺寸紧凑，适合高密度布局；MSL 等级 3，支持 260°C 回流焊，符合 RoHS 标准，ESD 防护等级：人体模型 2000V、充电器件模型 1000V，可靠性优异。

2. 关键引脚功能

• 电源与地：VCC（供电，2.7V~5.25V）、GND（地），需就近并联 0.1μF 陶瓷电容去耦。
• 输入与基准：CH0CH3（4 通道模拟输入）、COM（单端输入参考地）；VREF（参考电压输入，0.1VVCC）。
• 控制与输出：CS（芯片选择）、DCLK（串行时钟）、DIN（控制字节输入）、DOUT（串行数据输出）；MODE（分辨率配置引脚）、SHDN（掉电控制）、BUSY（转换忙指示）。

四、工作模式与核心功能

1. 核心工作模式

• 输入模式：单端模式（4 通道，参考 COM 引脚）或差分模式（2 通道，CH0-CH1、CH2-CH3 组合），通过控制字节的 SGL/DIF 位切换。
• 分辨率模式：MODE 引脚低电平时固定 12 位转换；MODE 引脚高电平时，通过控制字节 MODE 位配置 12 位 / 8 位，8 位模式采样率提升。
• 掉电模式：支持自动掉电（转换间隙低功耗）与强制掉电（SHDN 拉低），自动掉电模式下启动新转换无需唤醒延迟，首个转换即有效。

2. 关键功能

• 控制字节配置：通过 8 位控制字节选择通道（A2-A0）、输入模式（SGL/DIF）、分辨率（MODE）与掉电模式（PD1-PD0），配置灵活。
• 高速转换：支持 15 时钟周期 / 转换（FPGA/ASIC 驱动），最大化采样率；常规微控制器驱动支持 16~24 时钟周期 / 转换，适配不同控制场景。
• 宽兼容性：数字输入支持 2.7V~5.5V 电压，3V 供电时可直接对接 5V 逻辑器件；参考电压可灵活设置，适配不同量程传感器。

五、应用场景与设计支持

1. 典型应用

• 多通道数据采集：电池供电的便携式测量仪器、工业传感器阵列、汽车电子多参数监测。
• 隔离式采集：串行接口支持低成本隔离方案，适用于远程数据采集与工业自动化检测。

2. 设计资源

• 电源与去耦：电源需干净且良好去耦，建议在 VCC 引脚就近并联 0.1μF 陶瓷电容，嘈杂电源环境可增加 1μF10μF 钽电容与 510Ω 串联电阻组成低通滤波。
• 布局要点：模拟地与数字地单点共地，避免数字电路干扰；VREF 引脚需并联 0.1μF 旁路电容，参考源应低噪声、低输出阻抗；模拟输入走线短且远离数字信号线，减少寄生干扰。
• 输入驱动：单端模式下 COM 引脚需接地或参考电位，差分模式需保证两通道信号相位匹配；低 VREF 场景需加强布局抗干扰设计，避免噪声影响精度。
• 参考设计：支持参考电压直接接 VCC（简化电路）或外接精密参考源（提升精度），低 VREF 场景可通过平均多次转换结果降低噪声影响。

六、可靠性与订单信息

• 可靠性保障：绝对最大额定值：VCC 6V，引脚电压 -0.3V~6V，结温 150°C，符合汽车级可靠性标准，适应严苛工作环境。
• 可订购型号：ADS7841EIDBQRQ1（-40°C85°C）、ADS7841ESQDBQRQ1（-40°C125°C），均为卷盘装（2500 片 / 卷），引脚镀层 NIPDAU，MSL 等级 3（260°C 回流焊，168 小时防潮）。