24BIT高精度ADC

### 24BIT高精度ADC相关知识点 #### 一、24BIT高精度ADC概述 24BIT高精度ADC（Analog-to-Digital Converter，模数转换器）是一种能够将模拟信号转换为数字信号的集成电路器件。在本案例中，讨论的是CS1231这款特定型号的24BIT高精度ADC，它具有双通道差分输入以及内部可选择的参考电压等特点。 #### 二、CS1231芯片主要功能特性详解 ##### 1. 集成低噪声PGA - **PGA**: 即可编程增益放大器(Programmable Gain Amplifier)，用于对输入信号进行放大，以提高信号的信噪比。 - **放大倍数**: 可选择64或128倍，满足不同应用场景的需求。 - **低噪声**: 通过精心设计的电路结构实现低噪声水平，确保信号的高质量转换。 ##### 2. 集成1通道24位无失码的差分输入ADC - **差分输入**: 支持差分信号输入，可以有效抑制共模噪声，提高抗干扰能力。 - **24位无失码**: 指转换结果不会出现丢失的数据点，即转换精度高且稳定可靠。 - **PGA=128时ENOB为20.3位**: 当PGA放大倍数设置为128时，实际的有效位数（Effective Number Of Bits, ENOB）为20.3位，这反映了转换器的实际精度高于名义上的24位。 ##### 3. P-P噪声 - **10Hz时**: 噪声为183nV。 - **80Hz时**: 噪声为421nV。 - 这些数据反映了在不同频率下，该ADC的噪声水平，对于评估其在不同应用场景下的适用性非常重要。 ##### 4. 集成RC振荡器及外接时钟输入 - **内置RC振荡器**: 提供一个内部时钟源，便于系统设计，但精度相对较低（±8%）。 - **可外接时钟输入**: 通过引脚CKIN支持外部时钟输入，适用于需要更高精度时钟的应用场景。 ##### 5. 输出速率 - **10Hz/80Hz可选**: 支持两种不同的采样速率，适应不同精度和速度需求的应用环境。 ##### 6. 集成2线SPI通讯接口 - **SPI**: 即Serial Peripheral Interface，一种全双工同步串行通信协议，用于与其他微控制器或处理器进行数据交换。 #### 三、CS1231的应用场合 - **工业过程控制**: 如温度、压力、流量等参数的精确测量。 - **电子秤**: 对重量的高精度测量。 - **液体/气体化学分析**: 如pH值、溶解氧等参数的检测。 - **血液计**: 血液成分的精确分析。 - **智能变换器**: 将物理量转化为电信号的转换装置。 - **便携式设备**: 要求轻巧、功耗低的应用如移动医疗设备等。 #### 四、芯片基本结构功能描述 CS1231采用Sigma-Delta调制技术，这是一种常见的高精度ADC设计方法。它通过过采样和数字滤波技术来提高转换精度。具体来说： - **三阶Sigma-Delta调制器**: 通过增加调制器的阶数来进一步降低量化噪声的影响。 - **低噪声仪用放大器结构**: 实现了PGA功能，可在输入端提供高增益放大，减少噪声影响。 - **输出速率**: 可选择10Hz或80Hz，以满足不同应用的需求。 - **Standby、Powerdown模式**: 提供低功耗工作状态选项，延长电池供电设备的工作时间。 #### 五、绝对最大极限值 - **模拟电源电压AVDD**: -0.3V至6V。 - **数字电源电压DVDD**: -0.3V至6V。 - **数字地与模拟地之间压差**: -0.3V至0.3V。 - **电源瞬间电流**: 最大100mA。 - **电源恒定电流**: 最大10mA。 - **数字管脚输入电压**: -0.3V至DVDD+0.3V。 以上是基于CS1231用户手册提供的信息，对24BIT高精度ADC的关键知识点进行了详细的阐述。这些内容不仅包括了CS1231的主要功能特性，还包括了其典型应用领域和关键的技术参数，为理解和应用此类高精度ADC提供了全面的指导。