ZHCSTN5 June   2024 ADS8681W

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
    7. 5.7 时序图
    8. 5.8 典型特性
  7. 6 详细说明
    1. 6.1 概述
    2. 6.2 功能方框图
    3. 6.3 特性说明
      1. 6.3.1 模拟输入结构
      2. 6.3.2 模拟输入阻抗
      3. 6.3.3 输入保护电路
      4. 6.3.4 可编程增益放大器 (PGA)
      5. 6.3.5 二阶低通滤波器 (LPF)
      6. 6.3.6 ADC 驱动器
      7. 6.3.7 基准
        1. 6.3.7.1 内部基准
        2. 6.3.7.2 外部基准
      8. 6.3.8 ADC 传递函数
      9. 6.3.9 警报功能
        1. 6.3.9.1 输入警报
        2. 6.3.9.2 AVDD 警报
    4. 6.4 器件功能模式
      1. 6.4.1 主机到器件连接拓扑
        1. 6.4.1.1 单个器件：所有 multiSPI 选项
        2. 6.4.1.2 单个器件：标准 SPI 接口
        3. 6.4.1.3 多个器件：菊花链拓扑
      2. 6.4.2 器件工作模式
        1. 6.4.2.1 RESET 状态
        2. 6.4.2.2 ACQ 状态
        3. 6.4.2.3 CONV 状态
    5. 6.5 编程
      1. 6.5.1 数据传输帧
      2. 6.5.2 输入命令字和寄存器写入操作
      3. 6.5.3 输出数据字
      4. 6.5.4 数据传输协议
        1. 6.5.4.1 配置器件的协议
        2. 6.5.4.2 从器件读取数据时使用的协议
          1. 6.5.4.2.1 支持单 SDO-x 的传统、SPI 兼容 (SYS-xy-S) 协议
          2. 6.5.4.2.2 支持双 SDO-x 的传统、SPI 兼容 (SYS-xy-S) 协议
          3. 6.5.4.2.3 源同步 (SRC) 协议
            1. 6.5.4.2.3.1 输出时钟源选项
            2. 6.5.4.2.3.2 输出总线宽度选项
  8. 7 寄存器映射
    1. 7.1 器件配置和寄存器映射
      1. 7.1.1 DEVICE_ID_REG 寄存器（地址 = 00h）
      2. 7.1.2 RST_PWRCTL_REG 寄存器（地址 = 04h）
      3. 7.1.3 SDI_CTL_REG 寄存器（地址 = 08h）
      4. 7.1.4 SDO_CTL_REG 寄存器（地址 = 0Ch）
      5. 7.1.5 DATAOUT_CTL_REG 寄存器（地址 = 10h）
      6. 7.1.6 RANGE_SEL_REG 寄存器（地址 = 14h）
      7. 7.1.7 ALARM_REG 寄存器（地址 = 20h）
      8. 7.1.8 ALARM_H_TH_REG 寄存器（地址 = 24h）
      9. 7.1.9 ALARM_L_TH_REG 寄存器（地址 = 28h）
  9. 8 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 设计要求
      2. 8.2.2 详细设计过程
        1. 8.2.2.1 警报功能
      3. 8.2.3 应用曲线
    3. 8.3 电源相关建议
      1. 8.3.1 电源去耦
      2. 8.3.2 节能
        1. 8.3.2.1 NAP 模式
        2. 8.3.2.2 掉电 (PD) 模式
    4. 8.4 布局
      1. 8.4.1 布局指南
      2. 8.4.2 布局示例
  10. 9 器件和文档支持
    1. 9.1 文档支持
      1. 9.1.1 相关文档
    2. 9.2 接收文档更新通知
    3. 9.3 支持资源
    4. 9.4 商标
    5. 9.5 静电放电警告
    6. 9.6 术语表
  11. 10修订历史记录
  12. 11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

6.3.7.1 内部基准

该器件具有标称输出值为 4.096V 的内部基准电源。要选择内部基准，请将 RANGE_SEL_REG 寄存器的 INTREF_DIS 位编程为逻辑 0。使用内部基准时，REFIO 引脚成为具有内部基准值的输出。如图 6-7 所示，在 REFIO 引脚和 REFGND 引脚之间放置一个 4.7µF（最小值）去耦电容器。内部带隙电路的输出阻抗与该电容器形成一个低通滤波器，对基准的噪声进行频带限制。使用较小的电容器值会增加系统中的基准噪声，从而可能降低 SNR 和 SINAD 性能。因为 REFIO 引脚的电流输出能力有限，请勿使用该引脚驱动外部交流或直流负载。如果后面有一个可接受的运算放大器缓冲器（如 OPA320），请将 REFIO 引脚用作源。

ADS8681W ADS8685W ADS8689W 使用内部 4.096V 基准的器件连接图 6-7 使用内部 4.096V 基准的器件连接

器件内部基准经过出厂修整，可以提供初始精度规格。图 6-8 中的直方图显示了从超过 3420 个生产器件获取的内部电压基准输出的分布。

ADS8681W ADS8685W ADS8689W 室温下的内部基准精度直方图
 
图 6-8 室温下的内部基准精度直方图

如果芯片受到任何机械应力或热应力，内部基准的初始精度规格会下降。在焊接到印刷电路板 (PCB) 上时对器件加热以及任何后续焊接回流是 VREF 值偏移的主要原因。热迟滞的主要原因是芯片应力发生变化，并且取决于封装、芯片焊接材料、封装胶料和器件布局。

为了说明这种影响，使用无铅焊锡膏和制造商建议的回流焊曲线焊接了 30 个器件。AN-2029 操作和处理建议 应用手册对此过程进行了说明。如图 6-9 所示，在回流焊过程前后测量内部基准电压输出，并且通常会出现数值的漂移。尽管所有测试单元的输出电压都表现出正漂移，但也可能出现负漂移。图 6-9 中的直方图显示了暴露于单个回流焊曲线的典型漂移。在两侧都有表面贴装元件的 PCB 通常会暴露于多个回流焊，这会导致输出电压出现额外漂移。如果 PCB 要暴露于多个回流焊，则在第二道工序焊接 ADS868xW，以便更大限度地减少器件暴露于热应力的情况。

ADS8681W ADS8685W ADS8689W 焊接热漂移分布直方图
 
图 6-9 焊接热漂移分布直方图

内部基准还具有温度补偿功能，可在 –40°C 至 +125°C 的工业级工作温度范围内提供出色的温度漂移。图 6-10 显示了内部基准电压在不同 AVDD 电源电压值下随温度的变化情况。图 6-11 分别显示了 WQFN (RUM) 封装基准电压漂移的直方图分布。

ADS8681W ADS8685W ADS8689W REFIO 电压在 AVDD 和温度范围内的变化
 
图 6-10 REFIO 电压在 AVDD 和温度范围内的变化
ADS8681W ADS8685W ADS8689W 内部基准温漂直方图
AVDD = 5V，器件数 = 30，ΔT = –40°C 至 +125°C
图 6-11 内部基准温漂直方图
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