
一、核心特性:高精度与多功能集成
ADS1118IDGSR 的核心优势在于 “高精度转换 + 集成温度传感 + 低功耗设计” 的组合,具体特性如下:
16 位高精度 ADC 性能
分辨率:16 位有效分辨率,配合片内可编程增益放大器(PGA),支持 ±256mV、±512mV、±1.024V、±2.048V、±4.096V、±6.144V 共 6 档输入量程,最小可检测 μV 级微弱信号(如传感器毫伏级输出)。
线性度:±0.01%_满量程(FSR),确保转换数据的线性精度,避免非线性误差影响测量结果。
采样率:支持 8SPS~860SPS 可调,低采样率(如 8SPS)下噪声更低(仅 2.0μVrms),高采样率(如 860SPS)可满足实时性需求。
集成温度传感器
无需额外外接温度传感器,片内集成的温度传感模块精度可达 ±0.5℃(-40℃~125℃范围内),适合需要同时采集模拟信号和环境温度的场景(如工业过程监测、电池管理)。
温度数据可与 ADC 转换数据同步读取,简化系统设计,减少元件数量。
灵活的输入与通信方式
输入通道:支持 4 路单端输入或 2 路差分输入(通道 A0-A3),差分输入模式可有效抑制共模噪声(如工业环境中的电磁干扰),提升信号采集稳定性。
通信接口:采用I²C 串行通信协议,支持 4 个可编程 I²C 从地址(通过 ADDR 引脚配置),可在同一 I²C 总线上挂载最多 4 个 ADS1118IDGSR,满足多通道采集需求。
低功耗与小尺寸设计
功耗:连续转换模式下典型电流仅 150μA,单次转换模式下完成采样后自动进入待机模式(电流仅 0.1μA),适合电池供电的便携式设备(如手持测量仪、物联网传感器节点)。
封装:采用X2QFN-10 封装(尺寸仅 2.0mm×1.5mm×0.4mm),或 SOT23-6 封装,占用 PCB 空间小,适合高密度布线的小型设备。
其他实用功能
内置参考电压:无需外接基准电压源,片内集成 2.048V 高精度参考电压(温漂仅 5ppm/℃),进一步简化电路。
可编程数据速率与转换模式:支持连续转换、单次转换两种模式,可通过 I²C 配置寄存器灵活设置,适配不同应用场景。
二、工作原理:Δ-Σ 调制与信号处理
ADS1118IDGSR 基于Δ-Σ(增量 - 总和)调制技术实现高精度模数转换,核心流程如下:
信号放大:外部模拟信号(如传感器输出)通过输入通道进入片内 PGA,根据配置的增益(1~128 倍)放大到适合 ADC 处理的范围(匹配内部参考电压)。
Δ-Σ 调制:放大后的模拟信号送入 Δ-Σ 调制器,将连续的模拟信号转换为高频数字脉冲串(1 位数据流),通过 “过采样” 和 “噪声整形” 技术,将量化噪声推到高频段,提升低频段(有效信号频段)的信噪比。
数字滤波:调制后的 1 位数据流经过片内数字滤波器(低通滤波器)处理,去除高频噪声,输出 16 位二进制数字信号。
温度传感与数据输出:温度传感器模块独立工作,将温度信号转换为数字量;ADC 转换数据与温度数据均存储在内部数据寄存器中,微控制器(如 MCU、FPGA)通过 I²C 接口读取并处理。
三、典型应用场景
ADS1118IDGSR 凭借 “高精度 + 集成温度传感” 的特性,广泛应用于需要多参数精准采集的领域:
传感器信号采集:连接温湿度传感器(如 SHT3x)、压力传感器(如 MPX 系列)、光照传感器(如 TSL2561)等,将微弱模拟信号转换为数字信号,同时监测传感器周围环境温度,提升测量准确性(如农业大棚环境监测、智能家居环境感知)。
电池管理系统(BMS):用于单节 / 多节锂电池电压的高精度测量(配合分压电路),同时采集电池温度,实现电池荷电状态(SOC)估算、过压 / 过温保护,适用于无人机、笔记本电脑、电动工具等设备。
工业过程监测:在工业现场采集压力变送器、流量计、液位传感器的模拟输出信号,差分输入模式抑制工业电磁干扰,集成温度传感器可补偿环境温度对测量的影响(如化工管道压力监测、车间温压一体化采集)。
医疗电子设备:用于生物电信号(如心电图 ECG、肌电图 EMG)的微弱信号采集,或医疗设备(如血压计、血糖仪)的模拟信号转换,高精度和低噪声特性确保医疗数据的可靠性。
便携式测量仪器:如手持万用表、便携式温湿度检测仪,低功耗设计延长电池续航,小尺寸封装适配设备小型化需求。