德州仪器（Texas Instruments）的ADS1015IDGSR一款不需要各种电子设备中的模数转换（ADC）芯片。作为一个16位模数转换器，它具备精度、灵活性和多功能性等优点，能够满足许多不同应用场景的需求。以下是该芯片的详细介绍，包括其型号类型、工作原理、特点、应用和参数。

中文描述： 具有PGA、振荡器、VREF、比较器、I2C的12位3.3kSPS 4通道Δ-ΣADC

英文描述： 12-Bit，3.3kSPS，4-Ch Delta-Sigma ADC With PGA，Oscillator，VREF，Comparator and I2C Interface

数据手册：

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ADS1015IDGSR概述

ADS1015器件是兼容I2C的12位高精度低功耗模数转换器(ADC)，采用超小型无引线X2QFN-10封装和VSSOP-10封装。ADS101x器件采用了低漂移电压基准和振荡器。ADS1014和ADS1015还采用可编程增益放大器(PGA)和数字比较器。这些特性以及较宽的工作电源电压范围使得ADS101x非常合适功率受限和空间受限的传感器测量应用。

ADS101x可在数据速率高达每秒3300个样本(SPS)的情况下执行转换。PGA可提供从±256mV到±6.144V的输入范围，从而实现精准的大小信号测量。ADS1015采用一个输入多路复用器(MUX)，可实现两次差动输入测量或四次单端输入测量。在ADS1014和ADS1015中可使用数字比较器进行欠压和过压检测。

ADS101x既可工作于连续转换模式下，也可工作于单冲模式下。在单冲模式下，这些器件可在一次转换后自动断电;因此显著降低了空闲期间的功耗。

ADS1015IDGSR中文参数

制造商:Texas Instruments

产品种类:模数转换器-ADC

系列:ADS1015

安装风格:SMD/SMT

封装/箱体:MSOP-10

分辨率:12 bit

通道数量:2 Channel/4 Channel

接口类型:I2C

采样比:3.3 kS/s

输入类型:Differential/Single-Ended

结构:Sigma-Delta

模拟电源电压:2 V to 5.5 V

数字电源电压:2 V to 5.5 V

最小工作温度:-40 C

最大工作温度:+125 C

增益误差:0.25%FSR

高度:1.02 mm

INL-积分非线性:0.5 LSB

输入电压:+/-4.096 V

长度:3 mm

湿度敏感性:Yes

ADC输入端数量:4 Input/2 Input

转换器数量:1 Converter

工作电源电压:2 V to 5.5 V

Pd-功率耗散:900 uW

功耗:0.3 mW

ADS1013、ADS1014 和 ADS1015 器件 (ADS101x) 是兼容 I2C 的 12 位高精度低功耗模数转换器 (ADC)，采用超小型无引线 X2QFN-10 封装和 VSSOP-10 封装。ADS101x 器件采用了低漂移电压基准和振荡器。ADS1014 和 ADS1015 还采用可编程增益放大器 (PGA) 和数字比较器。这些 特性以及较宽的工作电源电压范围使得 ADS101x 非常合适功率受限和空间受限的传感器测量 应用。

ADS101x 可在数据速率高达每秒 3300 个样本 (SPS) 的情况下执行转换。PGA 可提供从 ±256mV 到 ±6.144V 的输入范围，从而实现精准的大小信号测量。ADS1015 采用 一个输入多路复用器 (MUX)，可实现两次差动输入测量或四次单端输入测量。在 ADS1014 和 ADS1015 中可使用数字比较器进行欠压和过压检测。

ADS101x 既可工作于连续转换模式下，也可工作于单冲模式下。在单冲模式下，这些器件可在一次转换后自动断电;因此显著降低了空闲期间的功耗。

产品特性：

超小型 X2QFN 封装：

2mm × 1.5mm × 0.4mm

12 位无噪声分辨率

宽电源电压：2.0V 至 5.5V

低流耗：150µA

(连续转换模式)

可编程数据速率：

128SPS 至 3.3kSPS

单周期稳定

内部低漂移电压基准

内部振荡器

I2C 接口：四个可通过引脚选择的地址

四个单端输入或两个差分输入 (ADS1015)

可编程比较器(ADS1014 和 ADS1015)

工作温度范围：

-40°C 至 +125°C

一、模型类型

ADS1015IDGSR属于ADS1015系列的ADC芯片，该系列直至以下型号：

• ADS1013

• ADS1014

• ADS1015

其中，ADS1015是功能最全的型号，包含有差分输入、内部参考电压和多路复用器等功能。型号后缀如“IDGSR”表示封装形式和温度范围等特定信息，“I”表示工业级温度范围，“DGS”表示TSSOP封装，“R”表示带卷盘包装。

二、工作原理

ADS1015IDGSR芯片的工作原理可以分为以下几个部分：

1. 输入信号采集：芯片包含一个多路复用器（MUX），可以选择四个单端输入或两个差分输入信号。多路复用器将选定的模拟信号发送到后续的转换模块。

2. 模拟信号进入模拟数转换器（ADC）后，通过逐次逼近寄存器（SAR）技术将模拟信号转换为数字信号。该技术通过比较输入电压和DAC输出电压，不断调整DAC输出，直到达到输入电压，从而完成模拟数转换。

3. 内部参考电压：ADS1015IDGSR使用一个高精度内部参考电压源，确保测量结果的稳定性和准确。

4. 数据传输：转换完成后，数字信号通过I²C接口传输到微控制器或其他接收设备。I²C接口支持多种地址选项，允许多个ADS1015芯片同时连接到同一条总线上。

三、特点

ADS1015IDGSR具有以下显著特点：

1. 高分辨率：16位分辨率，使其能够捕捉非常微小的信号变化，适合高精度测量应用。

2. 多通道输入：集成多路复用器，支持4个单端输入或2个差分输入，提高了应用的灵活性。

3. 种类：在2.0 V至5.5 V的电压范围内工作，典型供电电流仅为150 µA，非常适合便携式和电池供电的设备。

4. 内置参考电压：高精度的内置参考电压（2.048 V），无需外部参考源，简化了电路设计。

5. I²C接口：支持标准、快速和高速模式，最高数据传输速率可达3.4 Mbps，方便与各种微控制器通信。

6. 可编程增益放大器（PGA）：内置PGA，可以对输入信号进行放大，支持多种增益设置（从2/3至16），提高了信号的可测范围。

7. 自动模式和单次转换模式：支持连续转换和单次转换两种工作模式，用户可以根据需求选择合适的模式。

四、应用

由于其高性能和多功能，ADS1015IDGSR检测到以下领域：

1. 医疗设备：如心电图（ECG）、血氧仪等，需要高精度和低噪声的模拟数据转换器来捕捉微小的生物信号。

2. 工业控制：在自动化控制系统中，用于监测温度、压力、流量等参数，确保系统的精确控制。

3. 环境监测：应用于气体传感器、空气质量监测等设备中，用于采集信息的微小变化。

4. 便携式设备：如手持仪表、智能手表等，由于其便携性，非常适合电池供电的设备。

5. 通信设备：关闭无线传感器网络，用于数据采集和传输，保证数据的准确性和可靠性。

五、参数

以下是ADS1015IDGSR的一些关键参数：

1. 分辨率：16位

2. 输入电压范围：0 V至VDD

3. 参考电压：2.048 V（内置）

4. 最大采样率：3.3 kSPS（每秒采样）

5. 输入类型：4个单端输入或2个差分输入

6. 增益范围：2/3至16

7. 功耗：150 µA（典型值）

8. 工作电压：2.0 V至5.5 V

9. 接口类型：I²C

10. 封装形式：TSSOP-10

11. 温度范围：-40°C至+125°C（工业级）

总结

ADS1015IDGSR是一款高精度、多功能的16位模数转换芯片，适用于广泛的应用领域。其高分辨率、多通道输入、内置参考电压和可编程增益放大器等特点，使其在医疗、工业、环境、便携设备和通信方面得到了广泛的应用。详细参数和灵活的接口设计，进一步增强了其在实际应用中的适用性和便利性。