ads1115数据手册中文翻译

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1、9.3功能说明 9.3.1多路复用器 9.3.2模拟输入 9.3.3满量程（FSR）和LSB大小 9.3.4参考电压 9.3.5振荡器 9.3.6数字比较器（仅ADS1114和ADS1115） 9.3.7转换就绪引脚（仅适用于ADS1114和ADS1115） 9.3.8 SMbus警报响应 9.4设备功能模式 9.4.1复位和上电 9.4.2操作模式 9.4.3低功耗的Duty Cycling 9.5编程 9.5.1 I2C接口 9.5.2从模式操作 9.5.3写入和读取寄存器 9.5.4数据格式 9.6Register Map 9.6.1地址指针寄存器（地址= N / A）reset = N

2、 / A 9.6.2转换寄存器（P 1：0 = 0h）reset = 0000h 9.6.3配置寄存器（P 1：0 = 1h）reset = 8583h 9.6.4 Lo_thresh（P 1：0 = 2h）reset = 8000h和Hi_thresh（P 1：0 = 3h）reset = 7FFFh 10应用与实施 10.1申请信息 10.1.1基本连接 10.1.2单端输入 10.1.3输入保护 10.1.4未使用的输入和输出 10.1.5模拟输入滤波 10.1.6连接多个设备 10.1.7快速入门指南 ADS1115包含输入多路复用器（MUX），如图25所示。可以测量四个单端或两路差分

3、信号。另外，AIN0和AIN1可以 与AIN3差分测量。多路复用器由Config寄存器中的MUX 2：0位组成。当测量单端信号时，ADC的负输入通过多路复 用器内的开关内部连接到GND。 9.3功能说明 9.3.1多路复用器 ADS1113和ADS1114没有输入多路复用器，可以测量一个差分信号或一个单端信号。对于单端测量，将AIN1引脚连 接到外部。在本数据手册的后续章节中，AINP指的是AIN0，AINN是指ADS1113和ADS1114的AIN1。测量单端输入 时，器件不输出负码。这些负码表示负差分信号即（V（AINP）V（AINN）0.静电放电（ESD）二极管到VDD和 GND保护AD

4、S111x输入。为了防止ESD二极管导通，将绝对电压保持在等式3给出的范围内的任何输入上。 GND 0.3 V V（AINX）VDD + 0.3 V（3） 如果输入引脚上的电压可能会违反这些条件，请使用外部肖特基二极管和串联电阻将输入电流限制为安全值（参见绝 对最大额定值表）。 ADS111x使用开关电容输入级，其中电容器连续充电，然后放电以测量AINP和AINN之间的电压。输入信号采样频率 称为采样频率或调制频率（fMOD）。 ADS111x具有1MHz的内部振荡器，进一步被分解为4，以便产生250 kHz的 fMOD。在这个输入级使用的电容很小，对于外部电路，平均负载看起来是阻性的。该结构

5、如图26所示 电阻由电容值和切换速率决定。图27显示了图26所示开关的设置。在采样阶段，开关S1闭合。该事件将CA1到 V（AINP），CA2到V（AINN）和CB到（V（AINP）V（AINN）。在放电阶段，首先打开S1，然后关闭S2。 CA1和CA2然后放电到大约0.7V，并且CB放电到0V。该充电从驱动ADS111x模拟输入的源起动非常小的瞬态电流。 该电流的平均值可用于计算有效阻抗（Zeff），其中Zeff = VIN / IAVERAGE。 9.3.2模拟输入 通过对短路AINP和AINN输入施加共模信号并测量每个引脚消耗的平均电流来测量共模输入阻抗。共模输入阻抗根据 满量程范围而变

6、化，但对于默认满量程范围大约为6M。在图26中，共模输入阻抗为ZCM。 通过将差分信号施加到AINP和AINN输入，其中一个输入保持在0.7 V，测量差分输入阻抗。通过连接到0.7 V的引脚的 电流是差分电流，并以满量程范围缩放。在图26中，差分输入阻抗为ZDIFF。 确保考虑输入阻抗的典型值。除非输入源具有低阻抗，否则ADS111x输入阻抗可能会影响测量精度。对于具有高输出 阻抗的源，可能需要缓冲。有源缓冲器引入噪声，并引入偏移和增益误差。在高精度应用中考虑所有这些因素。 时钟振荡器频率随温度略微漂移因此，输入阻抗也会漂移。对于大多数应用来说，这种输入阻抗漂移是可以忽略不计 的，可以忽略。

7、可编程增益放大器（PGA）在ADS1114和ADS1115的内核之前实现。 满量程范围由Config寄存器中的PGA 2：0 位组成，可设置为6.144 V，4.096 V，2.048 V，1.024 V，0.512 V，0.256 V。表3 显示FSR与相应的LSB大 小。 LSB大小由满量程电压通过公式4所示的公式计算。但是，模拟输入电压可能永远不会超过电气特性中给出的模 拟输入电压限制。 如果使用VDD大于4 V的电源电压，6.144 V满量程范围允许输入电压延长至电源电压。 尽管在这 种情况下（或每当电源电压小于满量程范围时例如，VDD = 3.3 V，满量程范围=4.096 ADS1

8、11x具有集成的参考电压。这些设备不能使用外部参考。与初始电压基准精度和基准温度偏差相关的误差包括在 电气特性表中的增益误差和增益漂移规格中。 ADS111x具有1 MHz的集成振荡器。没有外部时钟可用于操作这些设备。内部振荡器在温度和时间上漂移。输出数据 速率与振荡器频率成正比。 ADS1115和ADS1114具有可编程数字比较器，可在ALERT / RDY引脚上发出警报。 Config寄存器中的COMP_MODE 位将比较器配置为传统比较器或窗口比较器。在传统的比较器模式下，当转换数据超过高阈值寄存器（Hi_thresh）中 设置的限制时，ALERT / RDY引脚置位（默认为低电平有效）

9、。只有当转换数据低于低阈值寄存器（Lo_thresh）中 设置的限制值时，比较器才会置低。在窗口比较器模式下，当转换数据超过Hi_thresh寄存器或低于Lo_thresh寄存器 值时，ALERT / RDY引脚置位。 在任一窗口或传统比较器模式下，比较器可以配置为在Config寄存器中的COMP_LAT位置位后进行锁存。即使输入信 号不超过阈值寄存器的范围，该设置也会导致断言保持。该锁存的断言只能通过发出SMBus警报响应或读取转换寄存 器来清除。 ALERT / RDY引脚可以通过Config寄存器中的COMP_POL位配置为高电平有效或低电平有效。两种比较 器模式的工作原理图如图28所示

10、。 9.3.3满量程（FSR）和LSB大小 9.3.4参考电压 9.3.5振荡器 9.3.6数字比较器（仅ADS1114和ADS1115） 只有在连续读数的设定数超过阈值寄存器（Hi_thresh和Lo_thresh）中设置的阈值后，比较器才能配置为激活ALERT / RDY引脚。配置寄存器中的COMP_QUE 1：0位配置比较器在激活ALERT / RDY引脚之前等待超过阈值的一个，两 个或四个读数。 COMP_QUE 1：0位也可以禁用 比较器功能，并将ALERT / RDY引脚置于高电平状态。 ALERT / RDY引脚也可以配置为转换就绪引脚。 将Hi_thresh寄存器的最高有效位设

11、置为1，将Lo_thresh寄存器的最 高有效位设置为0，以将引脚用作转换就绪引脚。 COMP_POL位继续按预期运行。 将COMP_QUE 1：0位设置为除 11之外的任何2位值，以保持ALERT / RDY引脚有效，并允许转换就绪信号出现在ALERT / RDY引脚输出。 COMP_MODE和COMP_LAT位不再控制任何功能。 当配置为转换就绪引脚时，ALERT / RDY继续需要一个上拉电 阻。 ADS111x在连续转换模式下每次转换结束时，在ALERT / RDY引脚上提供大约8s的转换就绪脉冲，如图29所 示。在单次模式下，ALERT / RDY引脚在 如果COMP_POL位设置为

12、0，则转换结束。 在锁存比较器模式（COMP_LAT = 1）中，当比较器检测到超过上限或下限阈值的转换时，ALERT / RDY引脚被置 位。该断言被锁存，只能通过读取转换数据或通过发出成功的SMBus警报响应并读取断言设备I2C来清除 地址。如果转换数据在清除后超过上限或下限阈值，则引脚重新发送。 此断言不会影响已在进行的转化。 ALERT / RDY引脚是漏极开路输出。该架构允许多个设备共享相同的接口总线。 禁用时，引脚保持高电平状态，使引脚不会干扰同一总线上的其他器件。 当主机检测到ALERT / RDY引脚已锁存时，主器件发出SMBus警报命令 （00011001）到I2C总线。具有

13、ALERT / RDY引脚的I2C总线上的任何ADS1114和ADS1115数据转换器都会响应来自 从地址的命令。如果I2C总线上有多个ADS111x断言锁存的ALERT / RDY引脚，则SMBus警报的地址响应部分中的仲 9.3.7转换就绪引脚（仅适用于ADS1114和ADS1115） 9.3.8 SMbus警报响应 裁决定 哪个设备清除断言。具有最低I2C地址的器件总是赢得仲裁。如果设备丢失仲裁，设备不会清除比较器输出引脚断 言。然后，主机重复SMBus警报响应，直到所有设备都清除相应的断言。在窗口比较器模式下，如果信号超过高阈 值，则SMBus警报状态位指示1，如果信号超过低阈值，则为

14、0。 ADS111x在上电时复位，并将Config寄存器中的所有位都设置为相应的默认设置。完成复位后，ADS111x进入掉电状 态。器件接口和数字模块处于活动状态，但不进行数据转换。 ADS111x的初始掉电状态可以使电源供应紧张的系统 在上电过程中遇到浪涌。 ADS111x响应I2C通用调用命令。当ADS111x接收到一般的呼叫复位命令时，就像设备上电 一样，执行内部复位。 ADS111x以两种模式之一运行：连续转换或单次拍摄。 Config寄存器中的MODE位选择相应的工作模式。 9.4.2.1单次模式 当Config寄存器中的MODE位设置为1时，ADS111x进入掉电状态，并以单次模式

15、运行。此电源关闭状态是首次应用 电源时ADS111x的默认状态。虽然掉电，但设备仍然响应命令。 ADS111x保持在掉电状态 直到1被写入Config寄存器中的操作状态（OS）位。当OS位被置位时，器件将在25s内上电，将OS位复位为0，并 开始一次转换。当转换数据准备好检索时，设备再次掉电。在进行转换时将1写入OS位没有任何效果。要切换到连续 转换模式，请向Config寄存器中的MODE位写入0。 9.4.2.2连续转换模式 在连续转换模式（MODE位设置为0）中，ADS111x连续执行转换。转换完成后，ADS111x将结果放在转换寄存器 中，并立即开始另一次转换。要切换到单次模式，请将1写

16、入Config寄存器中的MODE位或复位器件。 当降低输出数据速率时，ADC的噪声性能通常会得到改善，因为内部调制器的更多样本被平均以产生一个转换结 果。在功耗很重要的应用中，可能不需要在低数据速率下提高噪声性能。对于这些应用，ADS111x支持负载循环，通 过以有效较低的数据速率周期性地请求高数据速率读数，可以显着节省功耗。例如，具有数据速率设置为860 SPS的 掉电状态的ADS111x可以由指令每125ms（8 SPS）进行单次转换的微控制器来操作。 860 SPS的转换只需约1.2 ms，因此ADS111x在剩余的123.8 ms内进入掉电状态。在此配置中，ADS111x消耗大约是连续转换模式下消耗的功 率的1/100。占空比是完全任意的，由主控制器定义。 ADS111x提供的数据速率较低，不实现负载循环，并且如果需 要，还可提供改进的噪声性能。 ADS111x通过I2C接口进行通信。 I2C是一个双线开漏接口，可在单个总线上支持多个器件和主器件。 I2C总线上