128通道24位电流转数字ADC——ADAS1128的技术剖析与应用

在电子设计领域，高性能的模拟 - 数字转换器（ADC）是至关重要的组件，它直接影响着系统的数据采集精度和效率。今天，我们就来深入了解一款具有强大功能的ADC——ADAS1128。

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一、ADAS1128的特性亮点

1. 高通道数与高精度

ADAS1128具备128个通道，能够同时处理多个信号源的数据采集。其分辨率高达24位，这意味着它可以精确地将模拟信号转换为数字信号，为系统提供更准确的数据。例如，在一些需要高精度测量的应用中，24位的分辨率可以捕捉到极其细微的信号变化。

2. 高速采样与无死区设计

该ADC的采样速度最高可达19.7 kSPS（50.7 μs 积分时间），并且采用了同时采样技术，能够在同一时刻对所有通道进行采样。同时，它没有死区时间，也不会出现电荷损失的情况，保证了数据采集的连续性和准确性。

3. 超低噪声性能

ADAS1128的超低噪声特性是其一大优势，噪声水平可低至0.4 fC（2500e−）。在实际应用中，低噪声意味着能够更清晰地检测到微弱信号，减少干扰对测量结果的影响。

4. 用户可调节量程

用户可以根据实际需求调整满量程范围，这使得ADAS1128具有更强的适应性。不同的应用场景可能需要不同的量程设置，通过这种可调节性，工程师可以灵活地满足各种需求。

5. 高精度的线性度

其积分非线性（INL）为±0.025%的读数 ±0.75 ppm的满量程范围（FSR），保证了转换结果的高精度和线性度。在对测量精度要求较高的应用中，这种高精度的线性度是非常关键的。

6. 低功耗设计

每个通道的功耗仅为4.5 mW，这对于需要大量通道的系统来说，可以显著降低整体功耗。在一些对功耗敏感的应用中，如便携式设备或长期运行的系统，低功耗设计可以延长电池续航时间或减少散热需求。

7. 丰富的接口与功能

• LVDS自时钟串行数据接口：所有转换后的通道结果通过单一的LVDS自时钟串行接口输出，减少了外部硬件的使用，简化了系统设计。
• SPI配置寄存器：支持SPI兼容的串行接口，通过SDI输入可以对ADC进行配置，并且SDO输出允许用户在单条3线总线上将多个ADC进行级联，方便扩展系统的通道数。
• 板载温度传感器和参考缓冲器：板载的温度传感器可以实时监测芯片的温度，参考缓冲器则为ADC提供稳定的参考电压，提高了系统的稳定性和可靠性。

8. 小巧封装与低成本

ADAS1128采用10 mm × 10 mm的mini - BGA封装，体积小巧，适合在空间有限的应用中使用。同时，它所需的外部组件成本较低，降低了系统的整体成本。

二、ADAS1128的应用领域

1. 医疗、工业和安全领域

在CT扫描仪数据采集方面，ADAS1128的高通道数和高精度特性可以满足大量探测器信号的采集需求，为医疗诊断提供准确的数据支持。在工业和安全领域，它也可以用于各种传感器数据的采集，如检测设备的运行状态、环境参数等。

2. 传感器应用

对于光电二极管传感器，ADAS1128能够精确地将光电转换后的电流信号转换为数字信号，实现对光强度的准确测量。在剂量学和放射治疗系统中，它可以用于监测辐射剂量，确保治疗的安全性和有效性。

3. 光纤功率监测

在光纤通信系统中，ADAS1128可以实时监测光纤的功率变化，保证通信的稳定性和可靠性。

4. X射线检测系统

在X射线检测系统中，它能够采集X射线探测器输出的微弱电流信号，实现对物体内部结构的准确检测。

5. 高通道数数据采集系统

无论是电流输入还是电压输入的高通道数数据采集系统，ADAS1128都能发挥其优势，高效地完成数据采集任务。

三、ADAS1128的内部结构与工作原理

ADAS1128内部包含128个低功耗、低噪声、低输入电流积分器，这些积分器可以对输入的电流信号进行积分处理。同时，它还配备了同时采样保持电路，能够在同一时刻对所有通道的信号进行采样和保持。两个高速、高分辨率的ADC则将模拟信号转换为数字信号，并且其采样率和分辨率可以进行配置，最高可达24位。

在数据输出方面，所有转换后的通道结果通过LVDS自时钟串行接口输出，减少了外部硬件的需求。通过SPI兼容的串行接口，用户可以对ADC进行配置，并且可以将多个ADC进行级联，扩展系统的通道数。此外，为了减少数字噪声对转换结果的影响，ADAS1128采用了单独的电源IOVDD。

四、支持工具与资源

为了方便工程师进行开发和测试，ADAS1128提供了丰富的支持工具。包括评估板，工程师可以通过评估板快速搭建测试平台，对ADAS1128的性能进行测试和验证。还有参考设计，其中包含参考布局、FPGA Verilog代码等，为工程师提供了设计思路和代码参考，加快开发进度。

五、总结与思考

ADAS1128以其高通道数、高精度、低噪声、低功耗等特性，在多个领域都具有广泛的应用前景。它的出现为电子工程师在设计高通道数数据采集系统时提供了一个优秀的选择。然而，在实际应用中，我们也需要考虑一些问题，例如如何优化系统的布局以减少噪声干扰，如何合理配置ADC的参数以满足不同的应用需求等。希望通过本文的介绍，能让大家对ADAS1128有更深入的了解，在实际设计中能够充分发挥其优势。如果你在使用ADAS1128的过程中有任何经验或问题，欢迎在评论区分享和交流。