Descripción

Los ADS1113, ADS1114 y ADS1115 (ADS111x) son convertidores analógico-digitales (ADC) de precisión, bajo consumo, 16 bits y compatibles con I2C que se ofrecen en encapsulados X2QFN-10, SOT-10 y VSSOP-10 sin plomo. Los dispositivos ADS111x incorporan una referencia de tensión de baja deriva y un oscilador. Los ADS1114 y ADS1115 también incorporan un amplificador de ganancia programable (PGA) y un comparador digital. Estas características, junto con un amplio rango de alimentación de funcionamiento, son útiles para aplicaciones de medida de sensores con limitaciones de potencia y espacio.
Los dispositivos ADS111x realizan conversiones a velocidades de datos de hasta 860 muestras por segundo (SPS). El PGA ofrece rangos de entrada de ±256 mV a ±6,144 V, lo que permite realizar mediciones precisas de señales grandes y pequeñas. El ADS1115 cuenta con un multiplexor de entrada (MUX) que permite realizar dos medidas de entrada diferencial o cuatro de entrada única. Utilice el comparador digital de los modelos ADS1114 y ADS1115 para la detección de subtensión y sobretensión.

 

Características

- Envases ultrapequeños:
- X2QFN: 2 mm × 1,5 mm × 0,4 mm
- SOT: 2,9 mm × 2,8 mm × 0,6 mm
- Amplio rango de alimentación: de 2,0 V a 5,5 V
- Bajo consumo de corriente: 150μA (modo de conversión continua)
- Velocidad de datos programable: 8SPS a 860SPS
- Liquidación en un solo ciclo
- Referencia de tensión interna de baja deriva
- Oscilador interno
- Interfaz I²C: cuatro direcciones seleccionables mediante patillas
- Temperatura de funcionamiento:-40°C a +125°C
- Familia de dispositivos:
- ADS1113: una entrada monoestable (SE) o diferencial (DE)
- ADS1114: una entrada mono o diferencial con comparador y PGA
- ADS1115: cuatro entradas monofásicas o dos diferenciales con comparador y PGA

 

Aplicaciones

- Instrumentación portátil
- Control de la tensión y la corriente de la batería
- Sistemas de medición de la temperatura
- Electrónica de consumo
- Automatización de fábricas y control de procesos

 

Rendimiento acústico

Los convertidores analógico-digitales (ADC) delta-sigma (ΔΣ) se basan en el principio del sobremuestreo. La señal de entrada de un ADC ΔΣ se muestrea a una frecuencia alta (frecuencia del modulador) y posteriormente se filtra y se diezma en el dominio digital para obtener un resultado de conversión a la velocidad de datos de salida correspondiente. La relación entre la frecuencia del modulador y la velocidad de datos de salida se denomina relación de sobremuestreo (OSR). Aumentando la OSR, y reduciendo así la velocidad de datos de salida, se puede optimizar el rendimiento de ruido del ADC. En otras palabras, el ruido referido a la entrada disminuye al reducir la velocidad de datos de salida porque se promedian más muestras del modulador interno para obtener un resultado de conversión. El aumento de la ganancia también reduce el ruido referido a la entrada, lo que resulta especialmente útil cuando se miden señales de bajo nivel.

 

Visión general

Los dispositivos ADS111x son convertidores analógico-digitales (ADC) delta-sigma (ΔΣ) de 16 bits, muy pequeños y de bajo consumo. Los ADS111x constan de un núcleo ADC ΔΣ con una referencia de tensión interna, un oscilador de reloj y una interfaz I²C. Los ADS1114 y ADS1115 también integran un amplificador de ganancia programable (PGA) y un comparador digital programable.
El núcleo ADC del ADS111x mide una señal diferencial, VIN, que es la diferencia de V(AINP) y V(AINN). El núcleo del convertidor consta de un modulador ΔΣ diferencial de condensador conmutado seguido de un filtro digital. Esta arquitectura da como resultado una atenuación muy fuerte de cualquier señal de modo común. Las señales de entrada se comparan con la referencia de tensión interna. El filtro digital recibe un flujo de bits de alta velocidad del modulador y emite un código proporcional a la tensión de entrada.
El ADS111x dispone de dos modos de conversión: disparo único y conversión continua. En el modo de disparo único, el ADC realiza una conversión de la señal de entrada a petición, almacena el valor de conversión en un registro de conversión interno y, a continuación, entra en un estado de apagado. Este modo está pensado para proporcionar un ahorro de energía significativo en sistemas que sólo requieren conversiones periódicas o cuando hay largos periodos de inactividad entre conversiones. En el modo de conversión continua, el ADC inicia automáticamente una conversión de la señal de entrada en cuanto finaliza la conversión anterior. La velocidad de conversión continua es igual a la velocidad de datos programada. Los datos se pueden leer en cualquier momento y siempre reflejan la conversión completada más reciente.

 

Entradas analógicas

El ADS111x utiliza una etapa de entrada de condensador conmutado en la que los condensadores se cargan y descargan continuamente para medir la tensión entre AINP y AINN. La frecuencia a la que se muestrea la señal de entrada se denomina frecuencia de muestreo o frecuencia del modulador (fMOD). El ADS111x tiene un oscilador interno de 1MHz que se divide a su vez por un factor de 4 para generar fMOD a 250kHz. Los condensadores utilizados en esta etapa de entrada son pequeños, y para los circuitos externos, la carga media parece resistiva.