ADS8586S器件是一個(gè)6通道集成數(shù)據(jù)采集（DAQ）系統(tǒng)，基于同步采樣、16位逐次逼近（SAR）模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），每通道最大工作頻率為250 kSPS。該器件每個(gè)通道都有一個(gè)完整的模擬前端，包括一個(gè)具有1 MΩ高輸入阻抗的可編程增益放大器（PGA）、輸入鉗位、低通濾波器和一個(gè)ADC輸入驅(qū)動(dòng)器。該器件還具有低漂移精密基準(zhǔn)電壓源，帶有用于驅(qū)動(dòng)ADC的緩沖器。支持串行、并行和并行字節(jié)通信的靈活數(shù)字接口使該器件能夠與各種主機(jī)控制器一起使用。

該ADS8586S可配置為使用5 V單電源接受±10V或±5V真雙極性輸入。高輸入阻抗允許直接與傳感器和變壓器連接，從而消除了對(duì)外部驅(qū)動(dòng)電路的需求。該器件的高性能和準(zhǔn)確性，以及零延遲轉(zhuǎn)換，也使該ADS8586S成為許多工業(yè)自動(dòng)化和控制應(yīng)用的絕佳選擇。
*附件：ads8586s.pdf

特性

• 16位ADC，集成模擬前端
• 同時(shí)采樣：6 通道
• 引腳可編程雙極性輸入：±10 V和±5 V
• 高輸入阻抗：1 MΩ
• 5V 模擬電源：2.3V 至 5V 數(shù)字電源
• 具有 7kV ESD 的過(guò)壓輸入鉗位
• 低漂移片內(nèi)基準(zhǔn)電壓源 （2.5 V） 和緩沖器
• 卓越的性能：
  • 每通道 250-kSPS 最大吞吐量
  • DNL：±0.35 LSB;INL：±0.45 LSB
  • 信噪比：96.4 dB;總諧波擾：?114 dB
• 過(guò)溫性能：
  • 最大偏移漂移：3 ppm/°C
  • 增益漂移：6 ppm/°C
• 用于過(guò)采樣的片內(nèi)數(shù)字濾波器
• 靈活的并行、字節(jié)和串行接口
• 溫度范圍：–40°C 至 +125°C
• 封裝：64引腳LQFP

參數(shù)

方框圖

ADS8586S 是德州儀器推出的 16 位、6 通道同步采樣模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），集成完整模擬前端與參考電壓源，支持單電源供電下的雙極性輸入，專(zhuān)為多通道高精度數(shù)據(jù)采集場(chǎng)景設(shè)計(jì)，適配電網(wǎng)監(jiān)測(cè)、工業(yè)自動(dòng)化等工業(yè)級(jí)應(yīng)用。

一、產(chǎn)品基礎(chǔ)信息

• 文檔與版本 ：文檔版本為 SBAS833A，發(fā)布于 2017 年 4 月，同月修訂，包含核心特性、參數(shù)規(guī)格、功能說(shuō)明、應(yīng)用方案及訂購(gòu)信息。
• 核心定位 ：基于逐次逼近寄存器（SAR）架構(gòu)，6 通道同步采樣，集成可編程增益放大器（PGA）、低通濾波器、輸入鉗位保護(hù)及 2.5 V 低漂移參考源，無(wú)需外部驅(qū)動(dòng)電路即可直接連接傳感器或變壓器。
• 系列對(duì)比 ：同系列包含 ADS8588S（8 通道，200 kSPS）、ADS8584S（4 通道，330 kSPS），ADS8586S 為 6 通道，最高采樣率 250 kSPS，通道數(shù)與采樣率呈反向配置，滿(mǎn)足不同通道需求場(chǎng)景。

二、核心特性與參數(shù)

（一）精度與性能

• 分辨率與線(xiàn)性度 ：16 位無(wú)失碼分辨率，微分非線(xiàn)性（DNL）典型值 ±0.35 LSB，積分非線(xiàn)性（INL）典型值 ±0.45 LSB，寬溫范圍內(nèi)精度穩(wěn)定。
• 動(dòng)態(tài)性能 ：信噪比（SNR）達(dá) 96.4 dB，總諧波失真（THD）低至 -114 dB，無(wú)雜散動(dòng)態(tài)范圍（SFDR）超 110 dB，支持 2-64 倍過(guò)采樣，進(jìn)一步優(yōu)化噪聲抑制效果。
• 漂移特性 ：偏移漂移最大 3 ppm/°C，增益漂移最大 6 ppm/°C，工業(yè)級(jí)溫漂表現(xiàn)，適配寬溫工作環(huán)境。

（二）輸入與信號(hào)鏈

• 6 通道同步采樣，輸入阻抗高達(dá) 1 MΩ，支持 ±10 V/±5 V 雙極性輸入（通過(guò) RANGE 引腳配置），單 5 V 模擬電源即可驅(qū)動(dòng)。
• 每通道集成輸入鉗位保護(hù)（支持 ±15 V 過(guò)壓耐受，7 kV ESD 防護(hù)）、PGA、3 階低通濾波器（截止頻率 16 kHz/24 kHz，對(duì)應(yīng) ±5 V/±10 V 輸入）及 ADC 驅(qū)動(dòng)電路，信號(hào)鏈完整，無(wú)需額外外圍電路。

（三）參考與接口

• 內(nèi)置 2.5 V 低漂移參考電壓源（溫度漂移 7.5 ppm/°C），支持外部參考輸入，參考緩沖器輸出阻抗低，需外接 10 μF 去耦電容。
• 接口靈活：支持并行、串行（最高 SCLK 20 MHz）、并行字節(jié)三種數(shù)據(jù)讀取模式，通過(guò) PAR/SER/BYTE SEL 引腳切換，適配不同主機(jī)控制器。

（四）功耗與工作環(huán)境

• 模擬供電（AVDD）4.75 V-5.25 V，數(shù)字供電（DVDD）2.3 V-AVDD，工作模式功耗約 14.6 mA（AVDD=5 V），待機(jī)模式 3.7 mA，關(guān)斷模式僅 0.2 μA，功耗優(yōu)化均衡。
• 工作溫度范圍 -40°C 至 125°C，符合工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；采用 64 引腳 LQFP 封裝（10.00 mm×10.00 mm），散熱性能良好，適配緊湊 PCB 布局。

三、關(guān)鍵功能模塊

（一）采樣與轉(zhuǎn)換控制

• 支持 6 通道同步采樣或 2 組三通道同步采樣（通過(guò) CONVSTA/CONVSTB 引腳控制），采集時(shí)間 1 μs，轉(zhuǎn)換時(shí)間 3 μs（無(wú)過(guò)采樣時(shí)），無(wú)延遲轉(zhuǎn)換特性適配實(shí)時(shí)控制場(chǎng)景。
• 過(guò)采樣模式：通過(guò) OS [2:0] 引腳配置 2-64 倍過(guò)采樣，采樣率隨過(guò)采樣倍數(shù)成比例降低（如 64 倍過(guò)采樣時(shí)，采樣率降至 3.906 kSPS），同時(shí) SNR 提升至 97.1 dB。

（二）保護(hù)與可靠性

• 輸入鉗位電路限制過(guò)壓電流（最大 ±10 mA），避免器件損壞；所有引腳 ESD 防護(hù)達(dá) ±2000 V（HBM），模擬輸入引腳達(dá) ±7000 V，抗干擾能力強(qiáng)。
• 支持待機(jī)（部分電路斷電）和關(guān)斷（全電路斷電）兩種低功耗模式，通過(guò) STBY 和 RANGE 引腳組合配置，滿(mǎn)足低功耗系統(tǒng)需求。

（三）數(shù)據(jù)讀取與傳輸

• 并行接口：16 位數(shù)據(jù)總線(xiàn)（DB [15:0]），支持 CS 與 RD 引腳綁定或獨(dú)立控制，適配單設(shè)備或多設(shè)備級(jí)聯(lián)場(chǎng)景。
• 串行接口：通過(guò) DOUTA/DOUTB 雙引腳輸出，支持單引腳或雙引腳同時(shí)傳輸，雙引腳模式可將數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間縮短一半（6 通道僅需 48 SCLK 周期），提升吞吐量。
• 字節(jié)模式：分高低字節(jié)兩次讀取 16 位數(shù)據(jù)，適配 8 位數(shù)據(jù)總線(xiàn)系統(tǒng)，靈活性高。

四、典型應(yīng)用與設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（一）典型應(yīng)用場(chǎng)景

• 電網(wǎng)監(jiān)測(cè)與保護(hù)繼電器、多相電機(jī)控制、工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)、6 通道數(shù)據(jù)采集設(shè)備（DAQ）。

（二）設(shè)計(jì)關(guān)鍵要點(diǎn)

• 電源與去耦 ：AVDD 引腳需外接 1 μF 陶瓷電容就近去耦至 AGND，DVDD 外接 0.1 μF 電容；模擬地與數(shù)字地單點(diǎn)連接，減少數(shù)字噪聲干擾。
• 輸入濾波 ：建議在模擬輸入端添加對(duì)稱(chēng) RC 低通濾波器（電阻 100 Ω-10 kΩ），抑制混疊和 EMI 干擾，同時(shí)匹配輸入阻抗以保證直流精度。
• 參考配置 ：使用內(nèi)部參考時(shí)，REFIN/REFOUT 引腳需外接 10 μF 電容；外部參考推薦使用 REF5025 等低漂移器件，需添加濾波電路降低參考噪聲。

五、封裝與訂購(gòu)信息

• 封裝類(lèi)型 ：64 引腳 LQFP 封裝，引腳鍍層為 NIPDAU，符合無(wú)鉛標(biāo)準(zhǔn)，MSL 等級(jí) 3（260°C 峰值回流，168 小時(shí)暴露）。
• 訂購(gòu)型號(hào) ：主要型號(hào)為 ADS8586SIPM（管裝，160 片 / 管）、ADS8586SIPMR（卷帶，1000 片 / 卷）及其衍生版本，工作溫度范圍 -40°C 至 125°C。

六、應(yīng)用方案示例

• 電網(wǎng)自動(dòng)化 6 通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：直接連接 PT/CT 互感器，同步采樣電壓、電流信號(hào)，支持 20 次諧波分析，SNR 達(dá) 92.75 dB，THD 為 -107 dB，滿(mǎn)足電網(wǎng)參數(shù)高精度測(cè)量需求，可實(shí)現(xiàn)諧波分析、功率因數(shù)計(jì)算等功能。