CHIPSEA CS1238-SOP14 模数转换芯片（ADC）中文资料

芯海科技（CHIPSEA）的CS1238是一款高性能的模数转换芯片（ADC），其封装形式为SOP14。该型号主要用于精密测量和工业自动化领域。根据具体的应用需求，CS1238系列还衍生出多种子型号，以满足不同场景的需求。例如，CS1238A和CS1238B分别针对高精度和高速需求进行了优化。

输入类型：Differential 输入数：2 采样率(sps)：- A/D 位数：24 2个通道 24位ADC 有PGA 有效位数20.7位

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芯片主要功能特性

24 位无失码

PGA 放大倍数可选：1、2、64、128

集成 2 通道 24 位无失码的差分输入，在 PGA=128 时 ENOB 为 20.7 位(工作在 5V)20.2 位(工作在 3.3V)

P-P 噪声：PGA=128、10Hz：150nV;

INL 小于 0.0015%

输出速率可选：10Hz、40Hz、640Hz、1.28kHz

带内短功能

2 线 SPI 接口，最快速率为 1.1MHz

内置晶振

集成温度传感器

带 Power down 功能

芯片功能说明

CS1238 是一款高精度、低功耗模数转换芯片，两路差分输入通道，内置温度传感器和高精度振荡器。

CS1238 的 PGA 可选：1、2、64、128，默认为 128。

CS1238 的 ADC 数据输出速率可选：10Hz、40Hz、640Hz、1.28kHz，默认为 10Hz;

MCU 可以通过 2 线的 SPI 接口 SCLK、 DRDY / DOUT与 CS1238 进行通信，对其进行配置，例如通道选择、PGA 选择、输出速率选择等。

1.1 芯片主要功能特性

 内置晶振

 集成温度传感器

 带 Power down 功能

 2 线 SPI 接口，最快速率为 1.1MHz

ADC 功能特性：

 24 位无失码

 PGA 放大倍数可选：1、2、64、128

 集成 2 通道 24 位无失码的差分输入，在 PGA=128 时 ENOB 为 20.7 位(工作在 5V)20.2位(工作在 3.3V)

 P-P 噪声：PGA=128、10Hz：150nV;

 INL 小于 0.0015%

 输出速率可选：10Hz、40Hz、640Hz、1.28kHz

 带内短功能

1.2 芯片应用场合

 工业过程控制

 电子秤

 液体/气体化学分析

 血液计

 智能变换器

 便携式设备

芯片基本结构功能描述

CS1238 是一款高精度、低功耗 Sigma-Delta 模数转换芯片，内置一路 Sigma-Delta ADC，两路差分输入通道和一路温度传感器，ADC 采用两阶 sigma delta 调制器，通过低噪声仪用放大器结构实现 PGA 放大，放大倍数可选：1、2、64、128。在 PGA=128 时，有效分辨率可达 20.7 位(工作在 5V)。

CS1238 内置 RC 振荡器，无需外置晶振。

CS1238 可以通过

DRDY / DOUT

和 SCLK 进行多种功能模式的配置，例如用作温度

检测、PGA 选择、ADC 数据输出速率选择等等。

CS1238 具有 Power down 模式。

图1 CS1238 原理框图

工作原理

CS1238是一款逐次逼近寄存器型（SAR，Successive Approximation Register）的模数转换器。其工作原理可以简述如下：

1. 采样保持电路：输入模拟信号首先通过采样保持电路保持在一个固定值，确保在转换过程中信号的稳定性。

2. 比较器：采样信号被送入一个比较器，与内部的基准电压进行比较。

3. 逐次逼近寄存器：通过逐次逼近寄存器，逐步调整数模转换器（DAC）的输出电压，使其逼近输入的模拟电压。每一次比较都会产生一个比特位，最终形成数字输出。

4. 输出寄存器：最终的数字信号通过输出寄存器输出，为后续的数字处理提供数据。

该芯片的内部结构复杂，包含多个放大器、滤波器和数模转换器，确保其在高精度和高速度转换中的表现。

特点

CS1238具有多种优异的特点，使其在模数转换器市场上占有一席之地：

1. 高精度：CS1238的分辨率可达到24位，能够精确地捕捉和转换微小的模拟信号变化。

2. 高速转换：其最高转换速率可以达到每秒数千次，适用于快速变化信号的实时处理。

3. 低功耗：采用低功耗设计，适用于便携式设备和电池供电的应用场合。

4. 宽输入范围：支持宽输入电压范围，增强了其适用性。

5. 多通道支持：部分型号支持多通道输入，能够同时对多个信号源进行采样和转换。

6. 集成度高：内部集成了高性能运算放大器和参考电压源，简化了外围电路设计。

应用

CS1238广泛应用于各种需要高精度和高速度信号处理的场景，包括但不限于以下几个方面：

1. 工业自动化：在工业自动化中，CS1238被用于传感器信号的采集和处理，如温度传感器、压力传感器和位置传感器等。

2. 医疗设备：医疗设备中对信号采集的精度要求极高，CS1238能够满足心电图仪、血糖仪等设备的需求。

3. 仪器仪表：各种精密仪器仪表，如电子天平、气体检测仪等，都可以使用CS1238进行高精度数据采集。

4. 消费电子：在高端音频设备、数码相机等消费电子产品中，CS1238也有广泛的应用。

5. 通信设备：在通信设备中，CS1238被用于信号调制和解调的处理。

参数

CS1238的主要参数如下：

1. 分辨率：24位

2. 输入电压范围：0-5V（可配置）

3. 转换速率：最高可达10 kSPS（每秒10,000次采样）

4. 输入通道数：单通道/多通道（根据具体型号）

5. 电源电压：2.7V - 5.5V

6. 功耗：工作模式下典型值为数十毫瓦，待机模式下为微瓦级

7. 输入阻抗：高达数百兆欧姆，保证输入信号不被显著衰减

8. 参考电压：内部集成高精度参考电压源，通常为2.5V

9. 接口类型：SPI/I2C（根据具体型号）

CS1238的其他详细参数可以参考具体型号的技术手册，在选型时应根据具体应用需求进行比较和评估。

通过以上的介绍，我们可以看到CS1238是一款功能强大、性能优异的模数转换芯片，适用于多种需要高精度、高速度信号处理的应用场景。