ZHCSPF7B March   2023  – April 2024 ADS127L21

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 引脚配置和功能
  6. 5 规格
    1. 5.1  绝对最大额定值
    2. 5.2  ESD 等级
    3. 5.3  建议运行条件
    4. 5.4  热性能信息
    5. 5.5  电气特性
    6. 5.6  时序要求 (1.65V ≤ IOVDD ≤ 2V)
    7. 5.7  开关特性 (1.65V ≤ IOVDD ≤ 2V)
    8. 5.8  时序要求 (2V < IOVDD ≤ 5.5V)
    9. 5.9  开关特性 (2V < IOVDD ≤ 5.5V)
    10. 5.10 时序图
    11. 5.11 典型特性
  7. 6 参数测量信息
    1. 6.1  偏移误差测量
    2. 6.2  温漂测量
    3. 6.3  增益误差测量
    4. 6.4  增益漂移测量
    5. 6.5  NMRR 测量
    6. 6.6  CMRR 测量
    7. 6.7  PSRR 测量
    8. 6.8  SNR 测量
    9. 6.9  INL 误差测量
    10. 6.10 THD 测量
    11. 6.11 IMD 测量
    12. 6.12 SFDR 测量
    13. 6.13 噪声性能
  8. 7 详细说明
    1. 7.1 概述
    2. 7.2 功能方框图
    3. 7.3 特性说明
      1. 7.3.1 模拟输入（AINP、AINN）
        1. 7.3.1.1 输入范围
      2. 7.3.2 基准电压（REFP、REFN）
        1. 7.3.2.1 基准电压范围
      3. 7.3.3 时钟运行
        1. 7.3.3.1 内部振荡器
        2. 7.3.3.2 外部时钟
      4. 7.3.4 调制器
      5. 7.3.5 数字滤波器
        1. 7.3.5.1 宽带滤波器
          1. 7.3.5.1.1 宽带滤波器选项
          2. 7.3.5.1.2 Sinc5 滤波器级
          3. 7.3.5.1.3 FIR1 滤波器级
          4. 7.3.5.1.4 FIR2 滤波器级
          5. 7.3.5.1.5 FIR3 滤波器级
          6. 7.3.5.1.6 FIR3 默认系数
          7. 7.3.5.1.7 IIR 滤波器级
            1. 7.3.5.1.7.1 IIR 滤波器稳定性
        2. 7.3.5.2 低延时滤波器 (Sinc)
          1. 7.3.5.2.1 Sinc3 和 Sinc4 滤波器
          2. 7.3.5.2.2 Sinc3 + Sinc1 和 Sinc4 + Sinc1 级联滤波器
      6. 7.3.6 电源
        1. 7.3.6.1 AVDD1 和 AVSS
        2. 7.3.6.2 AVDD2
        3. 7.3.6.3 IOVDD
        4. 7.3.6.4 上电复位 (POR)
        5. 7.3.6.5 CAPA 和 CAPD
      7. 7.3.7 VCM 输出电压
    4. 7.4 器件功能模式
      1. 7.4.1 速度模式
      2. 7.4.2 空闲模式
      3. 7.4.3 待机模式
      4. 7.4.4 断电模式
      5. 7.4.5 复位
        1. 7.4.5.1 RESET 引脚
        2. 7.4.5.2 通过 SPI 寄存器写入进行复位
        3. 7.4.5.3 通过 SPI 输入模式进行复位
      6. 7.4.6 同步
        1. 7.4.6.1 同步控制模式
        2. 7.4.6.2 启动/停止控制模式
        3. 7.4.6.3 单次触发控制模式
      7. 7.4.7 转换开始延迟时间
      8. 7.4.8 Calibration
        1. 7.4.8.1 OFFSET2、OFFSET1、OFFSET0 校准寄存器（地址 0Ch、0Dh、0Eh）
        2. 7.4.8.2 GAIN2、GAIN1、GAIN0 校准寄存器（地址 0Fh、10h、11h）
        3. 7.4.8.3 校准过程
    5. 7.5 编程
      1. 7.5.1 串行接口 (SPI)
        1. 7.5.1.1  片选 (CS)
        2. 7.5.1.2  串行时钟 (SCLK)
        3. 7.5.1.3  串行数据输入 (SDI)
        4. 7.5.1.4  串行数据输出/数据就绪 (SDO/DRDY)
        5. 7.5.1.5  SPI 帧
        6. 7.5.1.6  全双工操作
        7. 7.5.1.7  设备命令
          1. 7.5.1.7.1 无操作
          2. 7.5.1.7.2 读取寄存器命令
          3. 7.5.1.7.3 写入寄存器命令
        8. 7.5.1.8  读取转换数据
          1. 7.5.1.8.1 转换数据
          2. 7.5.1.8.2 数据就绪
            1. 7.5.1.8.2.1 DRDY
            2. 7.5.1.8.2.2 SDO/DRDY
            3. 7.5.1.8.2.3 DRDY 位
            4. 7.5.1.8.2.4 时钟计数
          3. 7.5.1.8.3 STATUS 字节
        9. 7.5.1.9  菊花链运行
        10. 7.5.1.10 3 线 SPI 模式
          1. 7.5.1.10.1 3 线 SPI 模式帧复位
        11. 7.5.1.11 SPI CRC
      2. 7.5.2 寄存器存储器 CRC
        1. 7.5.2.1 主程序存储器 CRC
        2. 7.5.2.2 FIR 滤波器系数 CRC
        3. 7.5.2.3 IIR 滤波器系数 CRC
  9. 8 寄存器映射
  10. 9 应用和实施
    1. 9.1 应用信息
      1. 9.1.1 SPI 操作
      2. 9.1.2 输入驱动器
      3. 9.1.3 抗混叠滤波器
      4. 9.1.4 基准电压
      5. 9.1.5 同步采样系统
    2. 9.2 典型应用
      1. 9.2.1 A 加权滤波器设计
        1. 9.2.1.1 设计要求
        2. 9.2.1.2 详细设计过程
        3. 9.2.1.3 应用曲线
      2. 9.2.2 PGA855 可编程增益放大器
        1. 9.2.2.1 设计要求
        2. 9.2.2.2 详细设计过程
        3. 9.2.2.3 应用曲线
      3. 9.2.3 THS4551 抗混叠滤波器设计
        1. 9.2.3.1 设计要求
        2. 9.2.3.2 详细设计过程
        3. 9.2.3.3 应用曲线
    3. 9.3 电源相关建议
    4. 9.4 布局
      1. 9.4.1 布局指南
      2. 9.4.2 布局示例
  11. 10器件和文档支持
    1. 10.1 文档支持
      1. 10.1.1 相关文档
    2. 10.2 接收文档更新通知
    3. 10.3 支持资源
    4. 10.4 商标
    5. 10.5 静电放电警告
    6. 10.6 术语表
  12. 11修订历史记录
  13. 12机械、封装和可订购信息

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息

5.5 电气特性

最小值和最大值规格的适用条件为：TA = –40°C 至 +125°C；典型值规格的条件为：TA = 25°C；所有规格的适用条件为：AVDD1 = 5V、AVDD2 = 1.8V 至 5V、AVSS = 0V、IOVDD = 1.8V、VIN = 0V、VCM = 2.5V、VREFP = 4.096V、VREFN = 0V、高基准范围、1x 输入范围、所有速度模式、输入预充电缓冲器开启、基准预充电缓冲器开启（除非另有说明）
参数 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位
模拟输入，最大速度模式
输入电流，
差分输入电压		 预充电缓冲器关闭 125 µA/V
预充电缓冲器关闭，2 倍输入范围 60
预充电缓冲器开启 ±4 µA
输入电流漂移，
差分输入电压		 预充电缓冲器关闭 5 nA/V/°C
预充电缓冲器关闭，2 倍输入范围 2
预充电缓冲器开启 5 nA/°C
输入电流，
共模输入电压		 预充电缓冲器关闭 6.5 µA/V
预充电缓冲器关闭，2 倍输入范围 3
预充电缓冲器开启 ±4 µA
模拟输入，高速模式
输入电流，
差分输入电压		 预充电缓冲器关闭 95 µA/V
预充电缓冲器关闭，2 倍输入范围 47
预充电缓冲器开启 ±3 µA
输入电流漂移，
差分输入电压		 预充电缓冲器关闭 3 nA/V/°C
预充电缓冲器关闭，2 倍输入范围 1.5
预充电缓冲器开启 5 nA/°C
输入电流，
共模输入电压		 预充电缓冲器关闭 5 µA/V
预充电缓冲器关闭，2 倍输入范围 2.5
预充电缓冲器开启 ±3 µA
模拟输入，中速模式
输入电流，
差分输入电压		 预充电缓冲器关闭 47 µA/V
预充电缓冲器关闭，2 倍输入范围 25
预充电缓冲器开启 ±1.5 µA
输入电流漂移，
差分输入电压		 预充电缓冲器关闭 2 nA/V/°C
预充电缓冲器关闭，2 倍输入范围 1
预充电缓冲器开启 5 nA/°C
输入电流，
共模输入电压		 预充电缓冲器关闭 2.5 µA/V
预充电缓冲器关闭，2 倍输入范围 1.3
预充电缓冲器开启 ±1.5 µA
模拟输入，低速模式
输入电流，
差分输入电压		 预充电缓冲器关闭 12 µA/V
预充电缓冲器关闭，2 倍输入范围 6
预充电缓冲器开启 ±0.4 µA
输入电流漂移，
差分输入电压		 预充电缓冲器关闭 1 nA/V/°C
预充电缓冲器关闭，2 倍输入范围 0.5
预充电缓冲器开启 0.2 nA/°C
输入电流，
共模输入电压		 预充电缓冲器关闭 0.6 µA/V
预充电缓冲器关闭，2 倍输入范围 0.3
预充电缓冲器开启 ±0.4 µA
直流性能
分辨率 OSR ≥ 32 24 位
噪声 有关详细信息，请参阅噪声性能 部分
INL 积分非线性(1)
 TA = 25°C ± 5°C 0.4 1.4 FSR 的 ppm 值
TA = 0°C 至 70°C 0.4 1.8
TA = -40°C 至 125°C 0.4 2.2
最大速度模式 1.5
偏移误差 TA = 25°C -250 ±30 250 µV
温漂 50 200 nV/°C
失调电压长期漂移 1000 小时 0.5 µV
增益误差 TA = 25°C -2500 ±200 2500 FSR 的 ppm 值
增益漂移 0.5 1 FSR/°C 的 ppm 值
增益长期漂移 1000 小时 10 ppm
NMRR 常模抑制比 fIN = 50Hz (±1Hz)，fDATA = 50SPS，sinc4 滤波器 100 dB
fIN = 60Hz (±1Hz)，fDATA = 60SPS，sinc4 滤波器 100
CMRR 共模抑制比 在直流 110 130 dB
高达 10kHz 115
直流时，2 倍输入范围 95
PSRR 电源抑制比 AVDD1，直流 100 120 dB
AVDD2，直流 115 130
IOVDD，直流 115 130
交流性能，最大速度模式 (fCLK = 32.768MHz)
fDATA 数据速率 全宽带滤波器 4 512 kSPS
FIR2 宽带滤波器 8 1024
FIR1 宽带滤波器 16 2048
低延时滤波器 0.1024 1365.3
DR 动态范围 输入短接，
OSR = 64，fDATA = 256kSPS		 宽带滤波器 109 111.5 dB
宽带滤波器，
VREF = 2.5V		 107.5
宽带滤波器，
VREF = 2.5V，
2 倍输入范围		 108.5
Sinc4 滤波器 112 114
Sinc4 滤波器，
VREF = 2.5V		 110.5
Sinc4 滤波器，
VREF = 2.5V，
2 倍输入范围		 111
SNR 信噪比 fIN = 1kHz，VIN = –0.2dBFS，
OSR = 64，fDATA = 256kSPS
 		 宽带滤波器 110 dB
宽带滤波器，
VREF = 2.5V		 106
宽带滤波器，
VREF = 2.5V，
2 倍输入范围		 107
Sinc4 滤波器 112
Sinc4 滤波器，
VREF = 2.5V		 108.5
Sinc4 滤波器
VREF = 2.5V，
2 倍输入范围		 110
THD 总谐波失真 fIN = 1kHz，VIN = –0.2dBFS
OSR = 64，fDATA = 256kSPS		 VREF = 2.5V -119 -108 dB
VREF = 4.096V -110 -103
IMD 互调失真 fIN = 9.7kHz 和 10.3kHz，
VIN = –6.5dBFS		 二阶项 -125 dB
三阶项 -120
SFDR 无杂散动态范围 fIN = 1kHz，VIN = –0.2dBFS，OSR = 64 110 dB
交流性能，高速模式 (fCLK = 25.6MHz)
fDATA 数据速率 全宽带滤波器 3.125 400 kSPS
FIR2 宽带滤波器 6.25 800
FIR1 宽带滤波器 12.5 1600
低延时滤波器 0.08 1067
DR 动态范围 输入短接，
OSR = 64，fDATA = 200kSPS		 宽带滤波器 109 111.5 dB
宽带滤波器，
VREF = 2.5V		 107.5
宽带滤波器，
VREF = 2.5V，
2 倍输入范围		 108.5
Sinc4 滤波器 112 114.5
Sinc4 滤波器，
VREF = 2.5V		 110.5
Sinc4 滤波器，
VREF = 2.5V，
2 倍输入范围		 111
SNR 信噪比 fIN = 1kHz，VIN = –0.2dBFS，
OSR = 64，fDATA = 200kSPS
 		 宽带滤波器 110 dB
宽带滤波器，
VREF = 2.5V		 106
宽带滤波器，
VREF = 2.5V，
2 倍输入范围		 107
Sinc4 滤波器 112
Sinc4 滤波器，
VREF = 2.5V		 108.5
Sinc4 滤波器，
VREF = 2.5V，
2 倍输入范围		 110
THD 总谐波失真 fIN = 1kHz，VIN = –0.2dBFS，
OSR = 64，fDATA = 200kSPS		 VREF = 2.5V -125 -113 dB
VREF = 4.096V -125 -106
IMD 互调失真 fIN = 9.7kHz 和 10.3kHz，
VIN = –6.5dBFS		 二阶项 -125 dB
三阶项 -125 dB
SFDR 无杂散动态范围 fIN = 1kHz，VIN = –0.2dBFS，OSR = 64 125 dB
交流性能，最大速度模式 (fCLK = 12.8MHz)
fDATA 数据速率 全宽带滤波器 1.5625 200 kSPS
FIR2 宽带滤波器 3.125 400
FIR1 宽带滤波器 6.25 800
低延时滤波器 0.08 533.3
DR 动态范围 输入短接，
OSR = 64，fDATA = 100kSPS		 宽带滤波器 109 112 dB
宽带滤波器，
VREF = 2.5V		 107.5
宽带滤波器，
VREF = 2.5V
2 倍输入范围		 108.5
Sinc4 滤波器 112 114.5
Sinc4 滤波器，
VREF = 2.5V		 110.5
Sinc4 滤波器，
VREF = 2.5V，
2 倍输入范围		 111
SNR 信噪比 fIN = 1kHz，VIN = –0.2dBFS，
OSR = 64，fDATA = 100kSPS
 		 宽带滤波器 110 dB
宽带滤波器，
VREF = 2.5V		 106
宽带滤波器，
VREF = 2.5V，
2 倍输入范围		 107
Sinc4 滤波器 112
Sinc4 滤波器，
VREF = 2.5V		 108.5
Sinc4 滤波器，
VREF = 2.5V，
2 倍输入范围		 110
THD 总谐波失真 fIN = 1kHz，VIN = –0.2dBFS，
OSR = 64，fDATA = 100kSPS		 VREF = 2.5V -125 -117 dB
VREF = 4.096V -125 -115
IMD 互调失真 fIN = 9.7kHz 和 10.3kHz，
VIN = –6.5dBFS		 二阶项 -125 dB
三阶项 -125
SFDR 无杂散动态范围 fIN = 1kHz，VIN = –0.2dBFS，OSR = 64 125 dB
交流性能，最大速度模式 (fCLK = 3.2MHz)
fDATA 数据速率 全宽带滤波器 0.390625 50 kSPS
FIR2 宽带滤波器 0.78125 100
FIR1 宽带滤波器 1.5625 200
低延时滤波器 0.01 133.3
DR 动态范围 输入短接，
OSR = 64，fDATA = 25kSPS		 宽带滤波器 109 112 dB
宽带滤波器，
VREF = 2.5V		 107.5
宽带滤波器，
VREF = 2.5V，
2 倍输入范围		 108.5
Sinc4 滤波器 112 114.5
Sinc4 滤波器，
VREF = 2.5V		 110.5
Sinc4 滤波器，
VREF = 2.5V，
2 倍输入范围		 111.5
SNR 信噪比 fIN = 1kHz，VIN = –0.2dBFS，
OSR = 64，fDATA = 25kSPS		 宽带滤波器 110 dB
宽带滤波器，
VREF = 2.5V		 106
宽带滤波器，
VREF = 2.5V，
2 倍输入范围		 108
Sinc4 滤波器 112
Sinc4 滤波器，
VREF = 2.5V		 108
Sinc4 滤波器，
VREF = 2.5V，
2 倍输入范围		 110
THD 总谐波失真 fIN = 1kHz，VIN = –0.2dBFS，
OSR = 64，fDATA = 25kSPS		 VREF = 2.5V -125 -114 dB
VREF = 4.096V -125 -113
IMD 互调失真 fIN = 9.7kHz 和 10.3kHz，
VIN = –6.5dBFS		 二阶项 -125 dB
三阶项 -125 dB
SFDR 无杂散动态范围 fIN = 1kHz，VIN = –0.2dBFS，OSR = 64 125 dB
默认 FIR 滤波器
通带频率 在通带纹波的包络内 0.4 ∙ fDATA Hz
-0.1dB 频率 0.4125 ∙ fDATA
-3dB 频率 0.4374 ∙ fDATA
通带纹波 -0.0004 0.0004 dB
阻带频率 阻带衰减 0.5 · fDATA Hz
阻带衰减(2) 106 dB
组延迟 34 / fDATA s
稳定时间 68 / fDATA s
总体抽取率 8 4096
可编程 FIR3 滤波器
抽头数 128
系数分辨率 32 位
系数格式 1.31
十进制范围 -1 1 – 1/231
抽取率 2
可编程 IIR 滤波器
实施 四个双二阶，直接形式 1
比例因子 5
系数分辨率 32 位
系数格式 2.30
十进制范围 -2 2 – 2/231
抽取率 1
电压基准输入
REFP 和 REFN 输入电流 REFP 预充电缓冲器关闭 最大速度模式 225 µA/V
高速模式 190
中速模式 130
低速模式 80
REFP 输入电流 REFP 预充电缓冲器开启 ±2 µA
REFP 和 REFN
输入电流漂移		 REFP 预充电缓冲器关闭 最大速度模式 10 nA/℃
高速模式 10
中速模式 10
低速模式 10
REFP 输入电流漂移 REFP 预充电缓冲器开启 10 nA/℃
内部振荡器
频率 25.4 25.6 25.8 MHz
VCM 输出电压
输出电压 (AVDD1 + AVSS) / 2 V
精度 -1% ±0.1% 1%
电压噪声 1kHz 带宽 25 µVRMS
启动时间 CL = 100nF 1 ms
容性负载 100 nF
阻性负载 2 kΩ
短路电流限制 10 mA
数字输入/输出
VIL 逻辑低电平输入阈值 0.3 IOVDD V
VIH 逻辑高电平输入阈值 0.7 IOVDD V
输入迟滞 150 mV
输入电流 不包括 RESET 引脚 -1 1 µA
RESET 引脚上拉电阻 20 kΩ
VOL 逻辑低电平输出电压 OUT_DRV = 0b，IOL = 2mA 0.2 ∙ IOVDD V
OUT_DRV = 1b，IOL = 1mA 0.2 ∙ IOVDD
VOH 逻辑高电平输出电压 OUT_DRV = 0b，IOH = –2mA 0.8 ∙ IOVDD V
OUT_DRV = 1b，IOH = –1mA 0.8 ∙ IOVDD
模拟电源电流
IAVDD1、IAVSS AVDD1 和 AVSS 电流
（缓冲器关闭）		 最大速度模式 2.1 2.2 mA
高速模式 1.7 1.8
中速模式 0.9 1.0
低速模式 0.25 0.3
待机模式 35 µA
断电模式 5
AVDD1 和 AVSS 额外
电流（每个缓冲器功能）		 输入预充电缓冲器 最大速度模式 1.75 2.3 mA
高速模式 1.35 1.9
中速模式 0.7 1.0
低速模式 0.2 0.3
REFP 预充电缓冲器 最大速度模式 1.8 1.95 mA
高速模式 1.5 1.6
中速模式 0.9 1.0
低速模式 0.4 0.5
VCM 缓冲器 0.1 mA
IAVDD2、IAVSS AVDD2 和 AVSS 电流 最大速度模式 4.5 4.9 mA
高速模式 3.5 3.8
中速模式 2.2 2.5
低速模式 0.85 0.95
待机模式 60 µA
断电模式 1
数字电源电流
IIOVDD IOVDD 电流
 		 宽带滤波器，OSR = 32，
IIR 滤波器关闭		 最大速度模式 7.2 8.5 mA
高速模式 5.7 6.8
中速模式 2.8 3.4
低速模式 0.75 0.9
低延时滤波器，OSR = 32
 		 最大速度模式 1.1 1.3 mA
高速模式 0.85 1.0
中速模式 0.45 0.55
低速模式 0.15 0.18
待机模式 外部时钟 10 µA
内部振荡器 40
断电模式 10 µA
IOVDD 额外电流 IIR 滤波器开启，OSR = 32，
高速模式		 FIR/IIR 序列 0.3 mA
IIR/FIR 序列 0.6
功率耗散
PD 功率耗散 AVDD2 = 1.8V，
预充电缓冲器关闭，
IIR 和 FIR 滤波器，OSR = 32		 最大速度模式 32.8 mW
高速模式 26
中速模式 14
低速模式 4.3
AVDD2 = 1.8V，
预充电缓冲器关闭，
低延时滤波器，OSR = 32		 最大速度模式 20.6 mW
高速模式 16.3
中速模式 9.3
低速模式 3.1
(1) 最佳拟合法。
(2) 由数字滤波器提供的阻带衰减。阻带内的输入频率与从 fMOD / 32 开始的斩波频率的倍数进行互调，从而导致阻带衰减超过 106dB。有关详细信息，请参阅阻带衰减图。
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