【用户指南SBAU175A–2010年7月–经修订的2011年8月ADS1131REF和ADS1231】,IC型号ADS1131ID,ADS1131ID PDF资料,ADS1131ID经销商,ic,电子元器件-51电子网

用户指南

SBAU175A

–

2010年7月

–

经修订的2011年8月

ADS1131REF和ADS1231REF

该ADS1131REF和ADS1231REF是Delta-Sigma模拟至数字参考设计

转换器（ADC ）。该ADS1131REF包含

ADS1131

18位器件，而ADS1231REF

包含

ADS1231

24位器件。两个系统都包含所有的电路和用户接口元件

所需的电子秤的数字化仪，并仅作为一个良好的设计实例的基本电子秤

系统。每个系统也适用于分别安装ADC的一般评价。始终

本文档中，术语

ADS1x31REF

被用于指代共同的特征和功能均

系统。

该ADS1x31REF硬件具有以下特点：

ADS1131 ADC的ADS1131REF和ADS1231 ADC的ADS1231REF

称重传感器或其它电压源的连接

测力传感器式插头连接器上的低侧激励开关

ADC和设计的其余部分之间充分的EMI / RFI抑制

八位爆液晶读数

USB连接固件更新和远程控制

设计用于非常低的功耗

电池（ 9V ）或墙式电源

固件版本1.0.0包括以下功能：

电子秤模式两点校准

该设备的完整配置

实时的峰 - 峰值和RMS噪声计算

自动量程电压显示

在伏，代码和位显示的噪声

在伏或代码显示的电压

可调式平均模式

原始十六进制代码显示

简单快速的配置

保存到内置闪存参数

计算机链接

图形化的PC机软件还提供了直方图显示，数据记录，以及设备控制。

我们欢迎报告bug和建议的附加功能;请与德州仪器

精密模拟应用组。

超级终端是Microsoft Corporation的注册商标。

Windows是微软公司的注册商标。

所有其他商标均为其各自所有者的财产。

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入门

..............................................................................................................

电子秤模式

..........................................................................................................

分析模式

.............................................................................................................

使用PC软件

...................................................................................................

串行控制台

.............................................................................................................

五金

...................................................................................................................

附录A

原理图和布局

...........................................................................................

图列表

ADS1x31REF控件和连接器

.................................................................................

......................................................................................

6线式称重传感器到接线端子

......................................................................................

4线式称重传感器，以头

................................................................................................

6线式称重传感器，以头

................................................................................................

ADS1231REF PC软件显示

....................................................................................

ADS1x31REF平均数据

.............................................................................................

ADS1x31REF硬件框图

...............................................................................

ADS1x31REF PCB的顶面

..........................................................................................

ADS1x31REF PCB层1

............................................................................................

ADS1x31REF PCB二层

............................................................................................

ADS1x31REF PCB的底部侧面

......................................................................................

ADS1x31REF示意图-ADC

........................................................................................

ADS1x31REF原理，单片机

........................................................................................

ADS1x31REF示意图-USB

.........................................................................................

4线式称重传感器到接线端子

表格清单

单位换算因子和显示格式

..........................................................................

在配置模式参数

.......................................................................................

模式和示例显示

...........................................................................................

电压显示范围

..................................................................................................

在分析模式下的参数

............................................................................................

控制台命令模式

...............................................................................................

.................................................................................................

接线端子引脚

.....................................................................................................

材料ADS1x31REF法案

..........................................................................................

称重传感器头管脚

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在ADS1x31REF的框图如图

图1 。

图1. ADS1x31REF控制按钮和接口

1.1

操作模式

该ADS1x31REF工作在三种模式中的一种：

缩放模式：

当模式选择开关处于刻度位置时， ADS1x31REF作为一个基本

电子秤。规模已经去皮，范围和校准功能，并能显示公制（ SI ）单位。其他

参数可以在配置屏幕中进行配置。缩放模式中详细描述了

第2节。

分析模式：

当模式选择开关是在分析位置时，码可以直接从取

安装ADS设备以及各种测量，对他们进行。几个测量

可用的，包括生显示，电压， RMS噪声，和峰 - 峰值测量。该ADS1131

或ADS1231也可以直接从该模式配置。分析模式中详细描述

第3节。

配置模式：

治ADS1x31REF的运行参数可以查看和

改变这个模式。规模与分析模式在配置模式下不同的选择：

配置缩放模式中描述

第2.4节，

和配置分析模式

在描述

第3.4节。

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1.2

控制

为ADS1x31REF的主要控制是四个按钮和模式选择滑动开关（见

图1）。

滑动开关电子秤（秤）与分析模式之间进行选择。该ADS1x31REF开关

模式仅当它被显示的数据。如果交换机的配置模式改变，什么都不会发生

直到配置模式中退出。当时ADS1x31REF读取开关，并进入

选择的模式。

四个按钮具有不同的功能，根据不同的操作模式。在缩放模式下，开关

具备的功能在标箱

的规模。

在分析模式中，开关都在所示的功能

标箱

分析。

在配置模式下，该交换机已经在框中显示的功能

标记

CONFIG 。

该按钮还具有在不同的模式不同的名称。在本文档中，它们被标识由

相应的，他们的名字都在讨论的模式。

1.2.1

辅助控制

复位开关复位电路板，除了USB接口。

该USB复位开关复位USB接口。如果USB通信失败，按

USB复位

五月

解决这个问题。

编程模式开关用于更新固件。正常工作时，它应被设置为

JTAG 。

1.3

动力

要将电源ADS1x31REF ，连接9V电池或插上一个6V -9V交流适配器。

AC适配器必须是尖正/套阴性。当AC适配器接通电源后，主板始终

取功率，从它，而不是从电池。

该ADS1x31REF是反极性保护。如果电源被反向连接

错误，显示屏仍然是黑屏。为了避免损坏主板，不留一个颠倒电源

对于超过几秒钟长源相连。

1.4

连接称重传感器

该ADS1x31REF是专门用于连接到负载单元设计。提供了用于两个连接器

此应用程序。端子块用于具有裸线连接的称重传感器;测力传感器

标题是用于具有插头连接器的负载单元。端子块提供连接到

基准输入（或电源）和头已切换激发。

1.4.1

连接4线式称重传感器的接线端子

图2

示出了4线式载荷传感器的接线端子的连接。在该结构中，负载传感器

由+ 5V供电电源激励时，和ADC参考取自电源。

对于这样的结构，在参考选择开关必须在+ 5VA位置。

OUT-

EXC +

EXC-

SNS-

SNS +

SIG +

显

EXC +

OUT +

EXC-

图2. 4线式称重传感器到接线端子

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1.4.2

连接6线式称重传感器的接线端子

科幻gure 3

示出了6线负载传感器的接线端子的连接。在该结构中，负载传感器

由+ 5V电源激励，以及ADC的基准取自感线从回国

测力传感器。感测线连接到励磁线在桥上的传感器。

OUT-

SENSE +

EXC +

EXC-

SNS-

SNS +

SIG +

显

EXC +

OUT +

EXC-

SENSE-

图3. 6线式称重传感器到接线端子

1.4.3

连接4线式称重传感器的头

图4

示出了4线式载荷传感器中的头部的连接。在该结构中，负载单元是

由+ 5V供电电源激励时，和ADC参考取自电源。

EXC +

OUT-

OUT +

EXC-

图4. 4线式称重传感器，以头

对于此配置，参考选择开关必须处于+ 5VA位置;在EXT位置不

工作。

1.4.4

连接6线式称重传感器的头

图5

示出了6线负载细胞中的头部的连接。在该结构中，负载单元是

由+ 5V供电电源激励时，和ADC参考取自感线从返回

测力计。感测线连接到励磁线在桥上的传感器。

EXC +

SENSE +

OUT +

OUT-

SENSE-

EXC-

图5. 6线式称重传感器，以头

对于这样的结构，在参考选择开关应该在获得最佳性能的EXT位置。该

+ 5V位置也可以，但是该设备可能无法执行，以及。

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–

修订2011年9月

18位模拟数字转换器

对于桥式传感器

特点

完整的前端的电桥传感器

以SO封装

内部放大器， 64个增益

内部振荡器

低边电源开关桥式传感器

18位无噪声分辨率

可选10SPS或80SPS数据速率

50Hz和60Hz抑制在

10SPS

外部参考电压高达5V的

比例测量

简单，引脚驱动控制

两线串行数字接口

电源电压范围： 3V到5.3V

–40°C

至+ 85°C温度范围

描述

该ADS1131是精密的， 18位模拟 - 数字

转换器（ADC ）。同一个板上低噪声

放大器，板载振荡器，精度18位

Δ-Σ （ ΔΣ ） ADC ，以及桥功率开关，

ADS1131提供了一个完整的前端解决方案

桥接传感器应用，包括电子秤，

应变仪，以及负荷传感器。

低噪声放大器64的增益，支持

满量程差分输入

±39mV.

该

ΔΣ

ADC

具有18位有效分辨率，并且由一个

三阶调制器和四阶数字滤波器。

两种数据速率的支持： 10SPS （既

50Hz和60Hz抑制）和80SPS 。该ADS1131

可以被置于低功耗待机模式或关机

完全掉电模式。

该ADS1131是通过专用引脚控制;那里

有没有数字寄存器进行编程。数据被输出

在连接易于隔离串行接口

直接MSP430和其它微控制器。

该ADS1131可在一个SO- 16封装，

从指定的

–40°C

至+ 85°C 。

应用

电子秤

应变片

称重传感器

工业过程控制

AVDD

帽

VREFP

VREFN

DVDD

PDWN

AINP

G = 64

AINN

ADC

DRDY / DOUT

SCLK

国内

振荡器

速度

GND

请注意，一个重要的通知有关可用性，标准保修，并在得克萨斯州的关键应用程序使用

仪器的半导体产品和免责条款及其出现在此数据表的末尾。

所有商标均为其各自所有者的财产。

版权

2009-2011年，德州仪器

PRODUCTION数据信息为出版日期。

产品符合占德州条款规范

仪器标准保修。生产加工过程中不

不一定包括所有参数进行测试。

ADS1131

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2009年7月

–

修订2011年9月

www.ti.com

这个集成电路可以被ESD损坏。德州仪器建议所有集成电路与处理

适当的预防措施。如果不遵守正确的操作和安装程序，可以造成损坏。

ESD损害的范围可以从细微的性能下降，完成设备故障。精密集成电路可能会更

容易受到伤害，因为很小的参数变化可能导致设备不能满足其公布的规格。

订购信息

产品

ADS1131ID

套餐 -

领导

SOIC-16

包

代号

特定网络版

温度

范围

–40°C

至+ 85°C

包

记号

ADS1131

订购

数

ADS1131ID

ADS1131IDR

运输

MEDIA ，

QUANTITY

管， 40

磁带和卷轴，

2500

绝对最大额定值

(1)

在工作自由空气的温度范围内，除非另有说明。

ADS1131

AVDD至GND

DVDD至GND

输入电流

模拟输入电压至GND

数字输入电压至GND

最高结温

工作温度范围

存储温度范围

(1)

–0.3

到+6

–0.3

到+6

100 ，瞬时

10 ，连续

–0.3

至AVDD + 0.3

–0.3

至DVDD + 0.3

+150

–40

+85

–60

+150

单位

°C

强调超越那些在列

绝对最大额定值

可能对器件造成永久性损坏。这些压力额定值

该设备在这些或超出标明的任何其他条件，只有和功能操作不暗示。接触

绝对最大额定条件下长时间可能会影响器件的可靠性。

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2009年7月

–

修订2011年9月

电气特性

最小/最大极限规格适用于

–40°C

至+ 85°C 。典型规格在+ 25°C 。

所有规格为：AVDD = DVDD = VREFP = + 5V和VREFN = GND ，除非另有说明。

ADS1131

参数

模拟输入

±0.5V

REF

/64

满量程输入电压（ AINP

–

AINN ）

REF

= AVDD = 5V

REF

= AVDD = 3V

共模输入范围

差分输入电流

低边电源开关

导通电阻（R

)

电流通过开关

系统性能

决议

数据速率

数字滤波器稳定时间

积分非线性（ INL ）

输入失调误差

输入失调漂移

增益误差

增益漂移

常模抑制

共模抑制

= 50Hz或60Hz

±1Hz,

数据

= 10SPS

在DC

数据

= 10SPS ， AVDD = V

REF

= 5V

噪声（峰 - 峰）

数据

= 80SPS ， AVDD = V

REF

= 5V

数据

= 10SPS ， AVDD = V

REF

= 5V

数据

= 80SPS ， AVDD = V

REF

= 5V

电源抑制

参考电压输入

参考电压输入（V

REF

)

负基准输入（ VREFN ）

正参考输入（ VREFP ）

参考电压输入电流

数字输入/输出（ DVDD = 2.7V至5.3V ）

逻辑电平

输入漏

串行时钟输入频率（f

SCLK

)

= 500μA

＆ LT ;

数字输入

＆ LT ;

DVDD

0.8 DVDD

GND

DVDD

–

0.4

0.2 DVDD

±10

DVDD + 0.1

0.2 DVDD

μA

兆赫

REF

= VREFP

–

VREFN

1.5

AGND

–

0.1

VREFN + 1.5

AVDD

AVDD + 0.1V

VREFP

–

1.5

AVDD + 0.1

在DC

无失码

SPEED =高

SPEED =低

完全稳定

差分输入，终点配合

±8

±15

±4

110

1.7

300

500

100

位

SPS

转换

PPM

μV

内华达州/ ℃，

PPM /°C的

最低位

AVDD = 5V ，我

= 30毫安

AVDD = 3V ，我

= 30毫安

3.5

GND + 1.5V

±2

±39.0

±23.4

AVDD

–

1.5V

条件

民

典型值

最大

单位

版权

2009-2011年，德州仪器

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–

修订2011年9月

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电气特性（续）

最小/最大极限规格适用于

–40°C

至+ 85°C 。典型规格在+ 25°C 。

所有规格为：AVDD = DVDD = VREFP = + 5V和VREFN = GND ，除非另有说明。

ADS1131

参数

电源

电源电压（ AVDD ， DVDD ）

正常模式下， AVDD = 3V

模拟电源电流

正常模式下， AVDD = 5V

待机模式

掉电

正常模式下， DVDD = 3V

正常模式下， DVDD = 5V

数字电源电流

待机模式下， SCLK =高， DVDD = 3V

待机模式下， SCLK =高， DVDD = 5V

掉电

功耗，总

温度

工作温度范围

特定网络版温度范围

–40

+85

°C

正常模式下， AVDD = DVDD = 3V

正常模式下， AVDD = DVDD = 5V

900

0.1

0.2

2.9

5.0

5.3

μA

条件

民

典型值

最大

单位

热信息

ADS1131D

热公制

(1)

JC （顶部）

JC （底部）

(1)

结至环境热阻

结至外壳（顶部）热阻

结至电路板的热阻

结至顶部的特征参数

结至电路板的特征参数

结至外壳（底部）热阻

16针

133.8

71.4

60.0

17.4

53.3

不适用

° C / W

单位

有关传统和新的热度量的更多信息，请参阅

IC封装热度量

申请报告，

SPRA953.

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–

修订2011年9月

引脚配置

包

SO-16

（ TOP VIEW ）

DVDD

GND

速度

帽

AINP

AINN

DRDY / DOUT

SCLK

PDWN

AVDD

PSW

GND

VREFP

VREFN

引脚说明

名字

DVDD

GND

终奌站

模拟/数字

输入/输出

数字

供应

描述

数字电源

地面数字电源和模拟电源

数据速率选择：

速度

数字输入

速度

帽

AINP

AINN

VREFN

VREFP

GND

PSW

AVDD

PDWN

SCLK

类似物

模拟量输入

供应

类似物

供应

数字输入

数据速率

10SPS

80SPS

增益放大器旁路电容连接

正模拟输入

负模拟输入

负基准电压输入

正基准电压输入

地面数字电源和模拟电源

低边电源开关

模拟电源

省电：持此引脚为低电平，关断整个转换器和复位ADC。

串行时钟：上升沿时钟输出的数据。也可用于启动待机模式。见

待机

模式

更多的细节部分。

双用输出：

DRDY / DOUT

数字输出

数据准备：通过进入低表示有效数据。

数据输出：输出数据，高位在前，在SCLK的第一个上升沿。

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2009年7月

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修订2011年9月

18位模拟数字转换器

对于桥式传感器

特点

完整的前端的电桥传感器

以SO封装

内部放大器， 64个增益

内部振荡器

低边电源开关桥式传感器

18位无噪声分辨率

可选10SPS或80SPS数据速率

50Hz和60Hz抑制在

10SPS

外部参考电压高达5V的

比例测量

简单，引脚驱动控制

两线串行数字接口

电源电压范围： 3V到5.3V

–40°C

至+ 85°C温度范围

描述

该ADS1131是精密的， 18位模拟 - 数字

转换器（ADC ）。同一个板上低噪声

放大器，板载振荡器，精度18位

Δ-Σ （ ΔΣ ） ADC ，以及桥功率开关，

ADS1131提供了一个完整的前端解决方案

桥接传感器应用，包括电子秤，

应变仪，以及负荷传感器。

低噪声放大器64的增益，支持

满量程差分输入

±39mV.

该

ΔΣ

ADC

具有18位有效分辨率，并且由一个

三阶调制器和四阶数字滤波器。

两种数据速率的支持： 10SPS （既

50Hz和60Hz抑制）和80SPS 。该ADS1131

可以被置于低功耗待机模式或关机

完全掉电模式。

该ADS1131是通过专用引脚控制;那里

有没有数字寄存器进行编程。数据被输出

在连接易于隔离串行接口

直接MSP430和其它微控制器。

该ADS1131可在一个SO- 16封装，

从指定的

–40°C

至+ 85°C 。

应用

电子秤

应变片

称重传感器

工业过程控制

AVDD

帽

VREFP

VREFN

DVDD

PDWN

AINP

G = 64

AINN

ADC

DRDY / DOUT

SCLK

国内

振荡器

速度

GND

请注意，一个重要的通知有关可用性，标准保修，并在得克萨斯州的关键应用程序使用

仪器的半导体产品和免责条款及其出现在此数据表的末尾。

所有商标均为其各自所有者的财产。

版权

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PRODUCTION数据信息为出版日期。

产品符合占德州条款规范

仪器标准保修。生产加工过程中不

不一定包括所有参数进行测试。

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这个集成电路可以被ESD损坏。德州仪器建议所有集成电路与处理

适当的预防措施。如果不遵守正确的操作和安装程序，可以造成损坏。

ESD损害的范围可以从细微的性能下降，完成设备故障。精密集成电路可能会更

容易受到伤害，因为很小的参数变化可能导致设备不能满足其公布的规格。

订购信息

产品

ADS1131ID

套餐 -

领导

SOIC-16

包

代号

特定网络版

温度

范围

–40°C

至+ 85°C

包

记号

ADS1131

订购

数

ADS1131ID

ADS1131IDR

运输

MEDIA ，

QUANTITY

管， 40

磁带和卷轴，

2500

绝对最大额定值

(1)

在工作自由空气的温度范围内，除非另有说明。

ADS1131

AVDD至GND

DVDD至GND

输入电流

模拟输入电压至GND

数字输入电压至GND

最高结温

工作温度范围

存储温度范围

(1)

–0.3

到+6

–0.3

到+6

100 ，瞬时

10 ，连续

–0.3

至AVDD + 0.3

–0.3

至DVDD + 0.3

+150

–40

+85

–60

+150

单位

°C

强调超越那些在列

绝对最大额定值

可能对器件造成永久性损坏。这些压力额定值

该设备在这些或超出标明的任何其他条件，只有和功能操作不暗示。接触

绝对最大额定条件下长时间可能会影响器件的可靠性。

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2009年7月

–

修订2011年9月

电气特性

最小/最大极限规格适用于

–40°C

至+ 85°C 。典型规格在+ 25°C 。

所有规格为：AVDD = DVDD = VREFP = + 5V和VREFN = GND ，除非另有说明。

ADS1131

参数

模拟输入

±0.5V

REF

/64

满量程输入电压（ AINP

–

AINN ）

REF

= AVDD = 5V

REF

= AVDD = 3V

共模输入范围

差分输入电流

低边电源开关

导通电阻（R

)

电流通过开关

系统性能

决议

数据速率

数字滤波器稳定时间

积分非线性（ INL ）

输入失调误差

输入失调漂移

增益误差

增益漂移

常模抑制

共模抑制

= 50Hz或60Hz

±1Hz,

数据

= 10SPS

在DC

数据

= 10SPS ， AVDD = V

REF

= 5V

噪声（峰 - 峰）

数据

= 80SPS ， AVDD = V

REF

= 5V

数据

= 10SPS ， AVDD = V

REF

= 5V

数据

= 80SPS ， AVDD = V

REF

= 5V

电源抑制

参考电压输入

参考电压输入（V

REF

)

负基准输入（ VREFN ）

正参考输入（ VREFP ）

参考电压输入电流

数字输入/输出（ DVDD = 2.7V至5.3V ）

逻辑电平

输入漏

串行时钟输入频率（f

SCLK

)

= 500μA

＆ LT ;

数字输入

＆ LT ;

DVDD

0.8 DVDD

GND

DVDD

–

0.4

0.2 DVDD

±10

DVDD + 0.1

0.2 DVDD

μA

兆赫

REF

= VREFP

–

VREFN

1.5

AGND

–

0.1

VREFN + 1.5

AVDD

AVDD + 0.1V

VREFP

–

1.5

AVDD + 0.1

在DC

无失码

SPEED =高

SPEED =低

完全稳定

差分输入，终点配合

±8

±15

±4

110

1.7

300

500

100

位

SPS

转换

PPM

μV

内华达州/ ℃，

PPM /°C的

最低位

AVDD = 5V ，我

= 30毫安

AVDD = 3V ，我

= 30毫安

3.5

GND + 1.5V

±2

±39.0

±23.4

AVDD

–

1.5V

条件

民

典型值

最大

单位

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2009年7月

–

修订2011年9月

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电气特性（续）

最小/最大极限规格适用于

–40°C

至+ 85°C 。典型规格在+ 25°C 。

所有规格为：AVDD = DVDD = VREFP = + 5V和VREFN = GND ，除非另有说明。

ADS1131

参数

电源

电源电压（ AVDD ， DVDD ）

正常模式下， AVDD = 3V

模拟电源电流

正常模式下， AVDD = 5V

待机模式

掉电

正常模式下， DVDD = 3V

正常模式下， DVDD = 5V

数字电源电流

待机模式下， SCLK =高， DVDD = 3V

待机模式下， SCLK =高， DVDD = 5V

掉电

功耗，总

温度

工作温度范围

特定网络版温度范围

–40

+85

°C

正常模式下， AVDD = DVDD = 3V

正常模式下， AVDD = DVDD = 5V

900

0.1

0.2

2.9

5.0

5.3

μA

条件

民

典型值

最大

单位

热信息

ADS1131D

热公制

(1)

JC （顶部）

JC （底部）

(1)

结至环境热阻

结至外壳（顶部）热阻

结至电路板的热阻

结至顶部的特征参数

结至电路板的特征参数

结至外壳（底部）热阻

16针

133.8

71.4

60.0

17.4

53.3

不适用

° C / W

单位

有关传统和新的热度量的更多信息，请参阅

IC封装热度量

申请报告，

SPRA953.

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引脚配置

包

SO-16

（ TOP VIEW ）

DVDD

GND

速度

帽

AINP

AINN

DRDY / DOUT

SCLK

PDWN

AVDD

PSW

GND

VREFP

VREFN

引脚说明

名字

DVDD

GND

终奌站

模拟/数字

输入/输出

数字

供应

描述

数字电源

地面数字电源和模拟电源

数据速率选择：

速度

数字输入

速度

帽

AINP

AINN

VREFN

VREFP

GND

PSW

AVDD

PDWN

SCLK

类似物

模拟量输入

供应

类似物

供应

数字输入

数据速率

10SPS

80SPS

增益放大器旁路电容连接

正模拟输入

负模拟输入

负基准电压输入

正基准电压输入

地面数字电源和模拟电源

低边电源开关

模拟电源

省电：持此引脚为低电平，关断整个转换器和复位ADC。

串行时钟：上升沿时钟输出的数据。也可用于启动待机模式。见

待机

模式

更多的细节部分。

双用输出：

DRDY / DOUT

数字输出

数据准备：通过进入低表示有效数据。

数据输出：输出数据，高位在前，在SCLK的第一个上升沿。

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