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

5.5 电气特性

所有最小值和最大值规格的适用条件为 TA = –40°C 至 +125°C；典型值规格的适用条件为 TA = 25°C；AVDD = 5V、DVDD = 3.3V、VREF = 4.096V（内部），以及最大吞吐量（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
RIN 输入阻抗 TA = 25℃ 时，输入范围 = ±3 x VREF 1.02 1.2 MΩ
TA = 25℃ 时，输入范围 = ±2.5 x VREF 1.02 1.2
TA = 25℃ 时，输入范围 = ±1.5 x VREF 1.02 1.2
TA = 25℃ 时，输入范围 = ±1.25 x VREF 1.02 1.2
TA = 25℃ 时，输入范围 = ±0.625 x VREF 0.85 1
TA = 25℃ 时，输入范围 = 3 x VREF 0.85 1
TA = 25℃ 时，输入范围 = 2.5 x VREF 0.85 1
TA = 25℃ 时，输入范围 = 1.5 x VREF 0.85 1
TA = 25℃ 时，输入范围 = 1.25 x VREF 0.85 1
IIN 输入电流 输入范围 = ±3 x VREF，AIN_P 引脚上的电压 = VIN 且 AIN_M = GND (VIN – 2.5) / RIN µA
输入范围 = ±2.5 x VREF，AIN_P 引脚上的电压 = VIN 且 AIN_M = GND (VIN – 2.2) / RIN
输入范围 = ±1.5 x VREF，AIN_P 引脚上的电压 = VIN 且 AIN_M = GND (VIN – 2.0) / RIN
输入范围 = ±1.25 x VREF，AIN_P 引脚上的电压 = VIN 且 AIN_M = GND (VIN – 2.0) / RIN
输入范围 = ±0.625 x VREF，AIN_P 引脚上的电压 = VIN 且 AIN_M = GND (VIN – 1.6) / RIN
输入范围 = 3 x VREF，AIN_P 引脚上的电压 = VIN 且 AIN_M = GND (VIN – 2.6) / RIN
输入范围 = 2.5 x VREF，AIN_P 引脚上的电压 = VIN 且 AIN_M = GND (VIN – 2.5) / RIN
输入范围 = 1.5 x VREF，AIN_P 引脚上的电压 = VIN 且 AIN_M = GND (VIN – 2.7) / RIN
输入范围 = 1.25 x VREF，AIN_P 引脚上的电压 = VIN 且 AIN_M = GND (VIN – 2.5) / RIN
输入过压保护电路
VOVP 所有输入范围 AVDD = 5V，所有输入范围 -20 20 V
AVDD = 悬空，所有输入范围 -15 15
输入带宽
f-3 dB 小信号输入带宽 –3dB 输入范围 = ±3 x VREF 454 kHz
–3dB 输入范围 = ±2.5 x VREF 454
–3dB 输入范围 = ±1.5 x VREF 449
–3dB 输入范围 = ±1.25 x VREF 449
–3dB 输入范围 = ±0.625 x VREF 385
–3dB 输入范围 = 3 x VREF 414
–3dB 输入范围 = 2.5 x VREF 414
–3dB 输入范围 = 1.5 x VREF 368
–3dB 输入范围 = 1.25 x VREF 368
f-0.1 dB 小信号输入带宽 –0.1dB 输入范围 = ±3 x VREF 74 kHz
–0.1dB 输入范围 = ±2.5 x VREF 74
–0.1dB 输入范围 = ±1.5 x VREF 85
–0.1dB 输入范围 = ±1.25 x VREF 85
–0.1dB 输入范围 = ±0.625 x VREF 64
–0.1dB 输入范围 = 3 x VREF 75
–0.1dB 输入范围 = 2.5 x VREF 75
–0.1dB 输入范围 = 1.5 x VREF 83
–0.1dB 输入范围 = 1.25 x VREF 83
直流性能
分辨率 16 位
NMC 无丢码 16 位
DNL 微分非线性 所有输入范围 -0.9 ±0.6 0.9 LSB
INL 积分非线性 所有输入双极范围 -2 ±0.8 2 LSB
所有单极范围 -2 ±0.6 2
EO 失调电压误差 所有输入双极范围，TA = 25°C -1.4 ±0.2 1.4 mV
所有单极范围，TA = 25°C -2 ±0.2 2
失调电压误差漂移与温度间的关系 所有输入范围 -3 ±0.75 3 ppm/℃
EG 增益误差 所有输入范围，TA = 25°C -0.025 ±0.01 0.025 %FSR
增益误差漂移与温度间的关系 所有输入范围 -5 ±1 5 ppm/℃
交流性能
SNR 信噪比 输入范围 = ±3 x VREF 79 80.4 dB
输入范围 = ±2.5 x VREF 79 80.6
输入范围 = ±1.5 × VREF 78 79.3
输入范围 = ±1.25 × VREF 78 79.2
输入范围 = ±0.625 × VREF 76 77.2
输入范围 = 3 × VREF 77 78.8
输入范围 = 2.5 × VREF 77 78.8
输入范围 = 1.5 × VREF 76 77.5
输入范围 = 1.25 × VREF 76 77.3
THD 总谐波失真 所有输入范围  -105 dB
SINAD 信号（噪声 + 失真）比 所有输入范围 = ±3 × VREF ADS8681W 79 80.4
dB
输入范围 = ±2.5 × VREF ADS8681W 79 80.6
输入范围 = ±1.5 × VREF 78 79.4
输入范围 = ±1.25 × VREF 78 79.3
输入范围 = ±0.625 × VREF 76 77.3
输入范围 = 3 × VREF 77 78.9
输入范围 = 2.5 × VREF 77 78.8
输入范围 = 1.5 × VREF 76 77.5
输入范围 = 1.25 × VREF 76 77.4
SFDR 无杂散动态范围 所有输入范围 109
dB
采样动态
tCONV 转换时间 ADS8681W 665 ns
ADS8685W 1000
ADS8689W 5000
tACQ 采集时间 ADS8681W 335 ns
ADS8685W 1000
ADS8689W 5000
fCYCLE 无延迟的最大吞吐量 ADS8681W 1000 kSPS
ADS8685W 500
ADS8689W 100
内部基准输出
VREFIO REFIO 引脚上（配置为输出） WQFN (RUM) 封装，TA = 25℃ 4.094 4.096 4.098 V
dVREFIO/dTA 内部基准温度漂移 WQFN (RUM) 封装，TA = 25℃ 5 ppm/℃
COUT_REFIO REFIO 引脚上的去耦电容器 4.7 µF
VREFCAP ADC 的基准电压（在 REFCAP 引脚上） 4.095 4.096 4.097 V
REFCAP 温漂 0.5 2 ppm/℃
COUT_REFCAP REFCAP 引脚上的去耦电容器 10 µF
导通时间 COUT_REFCAP = 10µF，COUT_REFIO = 10µF 20 ms
AVDD 比较器
VTH_HIGH 高阈值电压 5.3 V
VTH_LOW 低阈值电压 4.7
电源要求
AVDD 模拟电源电压 工作温度范围 4.75 5 5.25 V
DVDD 数字电源电压 工作温度范围 1.65 3.3 AVDD V
指定性能的电源电压范围 2.7 3.3 AVDD
IAVDD_DYN 模拟电源电流，器件以最大吞吐量转换 内部基准 ADS8681W 8.2 10.5 mA
内部基准 ADS8681W 5.6 7.25
内部基准 ADS8685W 4 5
外部基准 ADS8689W 7.0 8.75
外部基准 ADS8685W 4.4 5.5
外部基准 ADS8689W 2.7 3.25
IAVDD_STC 模拟电源电流，器件未转换 内部基准 ADS8681W 4.7 6.25 mA
内部基准 ADS8685W、ADS8689W 3.5 4.7
外部基准 ADS8681W 3.5 4.5
外部基准 ADS8685W、ADS8689W 2.3 3
IAVDD_STDBY 模拟电源电流，器件处于待机模式 内部基准 2.8 mA
外部基准 1.6
IAVDD_PD 模拟电源电流，器件处于 PD 模式 内部基准 10 µA
外部基准 10
IDVDD_DYN 数字电源电流，最大吞吐量 0.2 0.25 mA
IDVDD_STDBY 数字电源电流，器件处于待机模式 1 µA
IDVDD_PD 数字电源电流，器件处于 PD 模式 1 µA
数字输入 (CMOS)
VIH 数字高输入电压逻辑电平 DVDD > 2.35V 0.7 × DVDD DVDD + 0.3 V
DVDD ≤ 2.35V 0.8 × DVDD DVDD + 0.3
VIL 数字低输入电压逻辑电平 DVDD > 2.35V -0.3 0.3 x DVDD V
DVDD ≤ 2.35V -0.3 0.2 x DVDD
输入漏电流 100 nA
输入引脚电容 5 pF
数字输出 (CMOS)
VOH
数字高输出电压逻辑电平

 IO = 500µA 拉电流 0.8 × DVDD DVDD V
VOL
数字低输出电压逻辑电平

 IO = 500μA 灌电流 0 0.2 × DVDD V

悬空状态漏电流

 仅适用于数字输出引脚 1 µA

内部引脚电容

5 pF
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