ZHCSM18B January   2023  – October 2024 ADS9815 , ADS9817

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 开关特性
    8. 5.8 时序图
    9. 5.9 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
        1. 6.3.1.1 输入钳位保护电路
        2. 6.3.1.2 可编程增益放大器 (PGA)
        3. 6.3.1.3 宽共模电压抑制电路
        4. 6.3.1.4 增益误差校准
      2. 6.3.2 ADC 传递函数
      3. 6.3.3 ADC 采样时钟输入
      4. 6.3.4 参考
        1. 6.3.4.1 内部基准电压
        2. 6.3.4.2 外部基准电压
      5. 6.3.5 采样同步
      6. 6.3.6 数据接口
        1. 6.3.6.1 数据时钟输出
        2. 6.3.6.2 ADC 输出数据随机数发生器
        3. 6.3.6.3 数据接口测试图形
          1. 6.3.6.3.1 固定图形
          2. 6.3.6.3.2 数字斜坡
          3. 6.3.6.3.3 交替测试图形
    4. 6.4 器件功能模式
      1. 6.4.1 断电
      2. 6.4.2 复位
      3. 6.4.3 初始化序列
      4. 6.4.4 正常运行
    5. 6.5 编程
      1. 6.5.1 寄存器写入
      2. 6.5.2 寄存器读取
      3. 6.5.3 多个器件：SPI 配置的菊花链拓扑
        1. 6.5.3.1 菊花链中的寄存器写入
        2. 6.5.3.2 菊花链中的寄存器读取
  8. 7 寄存器映射
    1. 7.1 寄存器组 0
    2. 7.2 寄存器组 1
    3. 7.3 寄存器组 2
  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 参数测量单元 (PMU)
      2. 8.2.2 设计要求
      3. 8.2.3 详细设计过程
      4. 8.2.4 应用曲线
    3. 8.3 电源相关建议
    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 接收文档更新通知
    2. 9.2 支持资源
    3. 9.3 商标
    4. 9.4 静电放电警告
    5. 9.5 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

7.2 寄存器组 1

图 7-12 寄存器组 1 映射
ADD D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
0Dh 保留 DATA_FORMAT 保留 GE_CAL_EN1 保留
12h 保留 XOR_EN 保留
13h 保留 RAMP_INC_A TP_MODE_CH[4:1] TP_EN_CH[4:1] 保留
14h TP0_A
15h TP1_A TP0_A
16h TP1_A
18h 保留 RAMP_INC_B TP_MODE_CH[8:5] TP_EN_CH[8:5] 保留
19h TP0_B
1Ah TP1_B TP0_B
1Bh TP1_B
1Ch 保留 USER_BITS_CH[8:5] 保留 USER_BITS_CH[4:1]
33h 保留 GE_CAL_EN3 保留 GE_CAL_EN2 INIT_KEY 保留
34h 保留 GE_CAL_EN4 保留
C0h 保留 ANA_BW PD_CH
C1h 保留 PD_REF 保留 DATA_LANES DATA_RATE 保留
C2h RANGE_CH4 RANGE_CH3 RANGE_CH2 RANGE_CH1
C3h RANGE_CH8 RANGE_CH7 RANGE_CH6 RANGE_CH5
C4h 保留 CM_RNG_CH[8:5] CM_RNG_CH[4:1] 保留 CM_EN_CH[8:5] CM_EN_CH[4:1] 保留 PD_CHIP
C5h 保留 CM_CTRL_EN 保留
F4h 保留 INIT 保留
F6h 保留 INIT_2 保留
表 7-2 寄存器段/块访问类型代码
访问类型 代码 说明
R R 读取
W W 写入
R/W R/W 读取或写入
复位或默认值
-n 复位后的值或默认值

寄存器 0Dh（偏移 = Dh）[复位 = 2002h]

图 7-13 寄存器 0Dh
15 14 13 12 11 10 9 8
保留 DATA_FORMAT 保留 GE_CAL_EN1
R/W-0h R/W-1h R/W-0h R/W-0h
7 6 5 4 3 2 1 0
GE_CAL_EN1 保留
R/W-0h R/W-2h
图 7-14 寄存器 0Dh 字段说明
位 字段 类型 复位 说明
15-14 保留 R/W 0h 保留。请勿更改默认复位值。
13 DATA_FORMAT R/W 1h 选择 ADC 转换结果的数据格式。
0：直接二进制格式
1：二进制补码格式
12-9 保留 R/W 0h 保留。请勿更改默认复位值。
8-7 GE_CAL_EN1 R/W 0h 增益误差校准的全局控制。
0：禁用所有通道的增益误差校准
3：启用所有通道的增益误差校准
6-0 保留 R/W 2h 保留。请勿更改默认复位值。

7.2.1 寄存器 12h（偏移 = 12h）[复位 = 2h]

图 7-15 寄存器 12h
15 14 13 12 11 10 9 8
保留
R/W-0h
7 6 5 4 3 2 1 0
保留 XOR_EN 保留
R/W-0h R/W-0h R/W-2h
图 7-16 寄存器 12h 字段说明
位 字段 类型 复位 说明
15-4 保留 R/W 0h 保留。请勿更改默认复位值。
3 XOR_EN R/W 0h 对 ADC 转换结果启用 XOR 运算。
0：已禁用 XOR 运算
1：ADC 转换结果与 ADC 转换结果的 LSB 进行逐位异或运算
2-0 保留 R/W 2h 保留。请勿更改默认复位值。

7.2.2 寄存器 13h（偏移 = 13h）[复位 = 0h]

图 7-17 寄存器 13h
15 14 13 12 11 10 9 8
保留
R/W-0h
7 6 5 4 3 2 1 0
RAMP_INC_A TP_MODE_CH[4:1] TP_EN_CH[4:1] 保留
R/W-0h R/W-0h R/W-0h R/W-0h
图 7-18 寄存器 13h 字段说明
位 字段 类型 复位 说明
15-8 保留 R/W 0h 保留。请勿更改默认复位值。
7-4 RAMP_INC_A R/W 0h 斜坡图形输出的增量值。输出斜坡递增 N+1，其中 N 是该寄存器中配置的值。
3-2 TP_MODE_CH[4:1] R/W 0h 选择模拟输入通道 1、2、3 和 4 的数字测试图形。
0：TP0_A 寄存器中的固定图形
1：TP0_A 寄存器中的固定图形
2：数字斜坡输出
3：TP0_A 寄存器和 TP1_A 寄存器中的交替固定图形输出
1 TP_EN_CH[4:1] R/W 0h 启用与模拟输入通道 1、2、3 和 4 对应的数据的数字测试图形。
0：数据输出就是 ADC 转换结果
1：数据输出是数字测试图形
0 保留 R/W 0h 保留。请勿更改默认复位值。

7.2.3 寄存器 14h（偏移 = 14h）[复位 = 0h]

图 7-19 寄存器 14h
15 14 13 12 11 10 9 8
TP0_A[15:0]
R/W-0h
7 6 5 4 3 2 1 0
TP0_A[15:0]
R/W-0h
图 7-20 寄存器 14h 字段说明
位 字段 类型 复位 说明
15-0 TP0_A[15:0] R/W 0h 测试图形 0 的低 16 位

7.2.4 寄存器 15h（偏移 = 15h）[复位 = 0h]

图 7-21 寄存器 15h
15 14 13 12 11 10 9 8
TP1_A[7:0]
R/W-0h
7 6 5 4 3 2 1 0
TP0_A[23:16]
R/W-0h
图 7-22 寄存器 15h 字段说明
位 字段 类型 复位 说明
15-8 TP1_A[7:0] R/W 0h 测试图形 1 的低八位
7-0 TP0_A[23:16] R/W 0h 测试图形 0 的高八位

7.2.5 寄存器 16h（偏移 = 16h）[复位 = 0h]

图 7-23 寄存器 16h
15 14 13 12 11 10 9 8
TP1_A[23:8]
R/W-0h
7 6 5 4 3 2 1 0
TP1_A[23:8]
R/W-0h
图 7-24 寄存器 16h 字段说明
位 字段 类型 复位 说明
15-0 TP1_A[23:8] R/W 0h 测试图形 1 的高 16 位

寄存器 18h（偏移 = 18h）[复位 = 0h]

图 7-25 寄存器 18h
15 14 13 12 11 10 9 8
保留
R/W-0h
7 6 5 4 3 2 1 0
RAMP_INC_B TP_MODE_B TP_EN_B 保留
R/W-0h R/W-0h R/W-0h R/W-0h
图 7-26 寄存器 18h 字段说明
位 字段 类型 复位 说明
15-8 保留 R/W 0h 保留。请勿更改默认复位值。
7-4 RAMP_INC_B R/W 0h 斜坡图形输出的增量值。输出斜坡递增 N+1，其中 N 是该寄存器中配置的值。
3-2 TP_MODE_CH[8:5] R/W 0h 选择模拟输入通道 5、6、7 和 8 的数字测试图形。
0：TP0_B 寄存器中的固定图形
1：TP0_B 寄存器中的固定图形
2：数字斜坡输出
3：TP0_B 寄存器和 TP1_B 寄存器中的交替固定图形输出
1 TP_EN_CH[8:5] R/W 0h 启用与模拟输入通道 5、6、7 和 8 对应的数据的数字测试图形。
0：数据输出就是 ADC 转换结果
1：数据输出是数字测试图形
0 保留 R/W 0h 保留。请勿更改默认复位值。

7.2.6 寄存器 19h（偏移 = 19h）[复位 = 0h]

图 7-27 寄存器 19h
15 14 13 12 11 10 9 8
TP0_B[15:0]
R/W-0h
7 6 5 4 3 2 1 0
TP0_B[15:0]
R/W-0h
图 7-28 寄存器 19h 字段说明
位 字段 类型 复位 说明
15-0 TP0_B[15:0] R/W 0h 测试图形 0 的低 16 位

7.2.7 寄存器 1Ah（偏移 = 1Ah）[复位 = 0h]

图 7-29 寄存器 1Ah
15 14 13 12 11 10 9 8
TP1_B[7:0]
R/W-0h
7 6 5 4 3 2 1 0
TP0_B[23:16]
R/W-0h
图 7-30 寄存器 1Ah 字段说明
位 字段 类型 复位 说明
15-8 TP1_B[7:0] R/W 0h 测试图形 1 的低八位
7-0 TP0_B[23:16] R/W 0h 测试图形 0 的高八位

7.2.8 寄存器 1Bh（偏移 = 1Bh）[复位 = 0h]

图 7-31 寄存器 1Bh
15 14 13 12 11 10 9 8
TP1_B[23:8]
R/W-0h
7 6 5 4 3 2 1 0
TP1_B[23:8]
R/W-0h
图 7-32 寄存器 1Bh 字段说明
位 字段 类型 复位 说明
15-0 TP1_B[23:8] R/W 0h 测试图形 1 的高 16 位

寄存器 1Ch（偏移 = 1Ch）[复位 = 0h]

图 7-33 寄存器 1Ch
15 14 13 12 11 10 9 8
保留 USER_BITS_CH[8:5]
R/W-0h R/W-0h
7 6 5 4 3 2 1 0
保留 USER_BITS_CH[4:1]
R/W-0h R/W-0h
图 7-34 寄存器 1Ch 字段说明
位 字段 类型 复位 说明
15-8 USER_BITS_CH[8:5] R/W 0h 附加到来自模拟输入通道 5、6、7 和 8 的 ADC 转换结果的用户定义位。
7-0 USER_BITS_CH[4:1] R/W 0h 附加到来自模拟输入通道 1、2、3 和 4 的 ADC 转换结果的用户定义位。

7.2.9 寄存器 33h（偏移 = 33h）[复位 = 0h]

图 7-35 寄存器 33h
15 14 13 12 11 10 9 8
保留 GE_CAL_EN3 保留
R/W-0h R/W-0h R/W-0h
7 6 5 4 3 2 1 0
保留 GE_CAL_EN2 INIT_KEY 保留
R/W-0h R/W-0h R/W-0h R/W-0h
图 7-36 寄存器 33h 字段说明
位 字段 类型 复位 说明
15-14 保留 R/W 0h 保留。请勿更改默认复位值。
13 GE_CAL_EN3 R/W 0h 增益误差校准的全局控制。
0：禁用所有通道的增益误差校准
1：启用所有通道的增益误差校准
12-7 保留 R/W 0h 保留。请勿更改默认复位值。
6 GE_CAL_EN2 R/W 0h 增益误差校准的全局控制。
0：禁用所有通道的增益误差校准
1：启用所有通道的增益误差校准
5-4 INIT_KEY R/W 0h 器件初始化序列访问密钥。写入 11b 以访问器件初始化序列。写入 00b 以进行正常操作。
3-0 保留 R/W 0h 保留。请勿更改默认复位值。

7.2.10 寄存器 34h（偏移 = 34h）[复位 = 0h]

图 7-37 寄存器 34h
15 14 13 12 11 10 9 8
保留
R/W-0h
7 6 5 4 3 2 1 0
保留 GE_CAL_EN4 保留
R/W-0h R/W-0h R/W-0h
图 7-38 寄存器 34h 字段说明
位 字段 类型 复位 说明
15-5 保留 R/W 0h 保留。请勿更改默认复位值。
4 GE_CAL_EN4 R/W 0h 增益误差校准的全局控制。
0：禁用所有通道的增益误差校准
1：启用所有通道的增益误差校准
3-0 保留 R/W 0h 保留。请勿更改默认复位值。

7.2.11 寄存器 C0h（偏移 = C0h）[复位 = 0h]

图 7-39 寄存器 C0h
15 14 13 12 11 10 9 8
保留 ANA_BW
R/W-0h R/W-0h
7 6 5 4 3 2 1 0
ANA_BW PD_CH
R/W-0h R/W-0h
图 7-40 寄存器 C0h 字段说明
位 字段 类型 复位 说明
15-10 保留 R/W 0h 保留。请勿更改默认复位值。
9-2 ANA_BW R/W 0h 为各自的模拟输入通道选择模拟输入带宽。
MSB = 通道 8 的带宽控制。
LSB = 通道 1 的带宽控制。
0：低噪音模式
1：宽带宽模式
1-0 PD_CH R/W 0h 模拟输入通道的断电控制。
0：正常运行
1：模拟输入通道 5、6、7 和 8 断电
2：模拟输入通道 1、2、3 和 4 断电
3：所有通道都断电

7.2.12 寄存器 C1h（偏移 = C1h）[复位 = 0h]

图 7-41 寄存器 C1h
15 14 13 12 11 10 9 8
保留 PD_REF 保留 DATA_LANES DATA_RATE
R/W-0h R/W-0h R/W-0h R/W-0h R/W-0h
7 6 5 4 3 2 1 0
保留
R/W-0h
图 7-42 寄存器 C1h 字段说明
位 字段 类型 复位 说明
15-12 保留 R/W 0h 保留。请勿更改默认复位值。
11 PD_REF R/W 0h ADC 基准电压源选择。
0：已启用内部基准。
1：已禁用内部基准。将外部基准电压连接至 REFIO 引脚。
10 保留 R/W 0h 保留。请勿更改默认复位值。
9 DATA_LANES R/W 0h 为每个 ADC 通道选择输出数据通道数。
0：4 通道模式。CH[4:1] 数据在引脚 D3 和 D2 上输出。CH[8:5] 数据在引脚 D1 和 D0 上输出。
1：2 通道模式。CH[4:1] 数据在引脚 D3 上输出。CH[8:5] 数据在引脚 D1 上输出。
8 DATA_RATE R/W 0h 为数据接口选择数据速率。
0：双倍数据速率 (DDR)
1：单倍数据速率 (SDR)
7-0 保留 R/W 0h 保留。请勿更改默认复位值。

7.2.13 寄存器 C2h（偏移 = C2h）[复位 = 0h]

图 7-43 寄存器 C2h
15 14 13 12 11 10 9 8
RANGE_CH4 RANGE_CH3
R/W-0h R/W-0h
7 6 5 4 3 2 1 0
RANGE_CH2 RANGE_CH1
R/W-0h R/W-0h
图 7-44 寄存器 C2h 字段说明
位 字段 类型 复位 说明
15-12 RANGE_CH4 R/W 0h 为相应的 ADC 通道选择输入电压范围。
0：±5V
1：±3.5V
2：±2.5V
3：±7V
4：±10V
5：±12V
11-8 RANGE_CH3 R/W 0h
7-4 RANGE_CH2 R/W 0h
3-0 RANGE_CH1 R/W 0h

7.2.14 寄存器 C3h（偏移 = C3h）[复位 = 0h]

图 7-45 寄存器 C3h
15 14 13 12 11 10 9 8
RANGE_CH8 RANGE_CH7
R/W-0h R/W-0h
7 6 5 4 3 2 1 0
RANGE_CH6 RANGE_CH5
R/W-0h R/W-0h
图 7-46 寄存器 C3h 字段说明
位 字段 类型 复位 说明
15-12 RANGE_CH8 R/W 0h 为相应的 ADC 通道选择输入电压范围。
0：±5V
1：±3.5V
2：±2.5V
3：±7V
4：±10V
5：±12V
11-8 RANGE_CH7 R/W 0h
7-4 RANGE_CH6 R/W 0h
3-0 RANGE_CH5 R/W 0h

7.2.15 寄存器 C4h（偏移 = C4h）[复位 = 0h]

图 7-47 寄存器 C4h
15 14 13 12 11 10 9 8
保留 CM_RNG_CH[8:5]
R/W-0h R/W-0h
7 6 5 4 3 2 1 0
CM_RNG_CH[4:1] 保留 CM_EN_CH[8:5] CM_EN_CH[4:1] 保留 PD_CHIP
R/W-0h R/W-0h R/W-0h R/W-0h R/W-0h R/W-0h
图 7-48 寄存器 C4h 字段说明
位 字段 类型 复位 说明
15-10 保留 R/W 0h 保留。请勿更改默认复位值。
9-8 CM_RNG_CH[8:5] R/W 0h CM_RNG_CH[8:5] 设置模拟输入通道 5、6、7 和 8 的共模电压范围。
CM_RNG_CH[4:1] 设置模拟输入通道 1、2、3 和 4 的共模电压范围。
0：CM 范围等于 ±RANGE/2
1：CM 范围等于 ±6V
2：CM 范围等于 ±12V
7-6 CM_RNG_CH[4:1] R/W 0h
5-4 保留 R/W 0h 保留。请勿更改默认复位值。
3 CM_EN_CH[8:5] R/W 0h CM_EN_CH[8:5] 启用模拟输入通道 5、6、7 和 8 的共模范围控制。
CM_EN_CH[4:1] 启用模拟输入通道 1、2、3 和 4 的共模范围控制。
0：禁用宽共模范围控制
1：启用宽共模范围控制
2 CM_EN_CH[4:1] R/W 0h
1 保留 R/W 0h 保留。请勿更改默认复位值。
0 PD_CHIP R/W 0h 完全芯片断电控制。
0：正常器件操作
1：完全器件断电

7.2.16 寄存器 C5h（偏移 = C5h）[复位 = 0h]

图 7-49 寄存器 C5h
15 14 13 12 11 10 9 8
保留
R/W-0h
7 6 5 4 3 2 1 0
保留 CM_CTRL_EN 保留
R/W-0h R/W-0h R/W-0h
图 7-50 寄存器 C5h 字段说明
位 字段 类型 复位 说明
15-5 保留 R/W 0h 保留。请勿更改默认复位值。
4 CM_CTRL_EN R/W 0h 启用所有模拟输入通道的宽共模范围控制。
0：所有模拟输入通道的 CM 范围为 ±12V
1：CM 范围由用户在 CM_EN_CH[8:5]、CM_EN_CH[8:5]、CM_RNG_CH[4:1] 和 CM_RNG_CH[8:5] 寄存器中定义
3-0 保留 R/W 0h 保留。请勿更改默认复位值。

7.2.17 寄存器 F4h（偏移 = F4h）[复位 = 0h]

图 7-51 寄存器 F4h
15 14 13 12 11 10 9 8
保留
R/W-0h
7 6 5 4 3 2 1 0
保留 INIT 保留
R/W-0h R/W-0h R/W-0h
图 7-52 寄存器 F4h 字段说明
位 字段 类型 复位 说明
15-2 保留 R/W 0h 保留。请勿更改默认复位值。
1 INIT R/W 0h 用于器件初始化的 INIT 字段。在初始化序列期间写入 1b。写入 0b 以进行正常操作。
0 保留 R/W 0h 保留。请勿更改默认复位值。

7.2.18 寄存器 F6h（偏移 = F6h）[复位 = 0h]

图 7-53 寄存器 F6h
15 14 13 12 11 10 9 8
保留
R/W-0h
7 6 5 4 3 2 1 0
保留 INIT_2 保留
R/W-0h R/W-0h R/W-0h
图 7-54 寄存器 F6h 字段说明
位 字段 类型 复位 说明
15-2 保留 R/W 0h 保留。请勿更改默认复位值。
1 INIT_2 R/W 0h 用于器件初始化的 INIT_2 字段。在初始化序列期间写入 1b。写入 0b 以进行正常操作。
0 保留 R/W 0h 保留。请勿更改默认复位值。
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