説明

ADS1113、ADS1114、ADS1115（ADS111x）は高精度、低消費電力、16 ビット、I2C 互換のアナログ・デジタル・コンバータ（ADC）で、リードレスの X2QFN-10、SOT-10 パッケージ、VSSOP-10 パッケージで提供されます。ADS111x デバイスは低ドリフト電圧リファレンスと発振器を内蔵しています。ADS1114 と ADS1115 は、プログラマブル・ゲイン・ア ンプ（PGA）とデジタル・コンパレータも内蔵しています。これらの機能は、広い動作電源範囲とともに、電力とスペースに制約のあるセンサー測定アプリケーションに有用です。
ADS111x デバイスは、最大 860 サンプル/秒（SPS） のデータ・レートで変換を実行します。PGA は ±256mV ～ ±6.144V の入力レンジを提供し、正確な大小信号測定を可能にします。ADS1115 は入力マルチプレクサ（MUX）を備えており、2 つの差動入力ま たは 4 つのシングルエンド入力測定が可能です。ADS1114 と ADS1115 のデジタ ル・コンパレータを過小電圧と過大電圧の検出に使用しま す。

 

特徴

- 超小型パッケージ：
- X2QFN: 2mm × 1.5mm × 0.4mm
- SOT: 2.9mm × 2.8mm × 0.6mm
- 広い電源範囲：2.0V～5.5V
- 低消費電流：150μA（連続変換モード）
- プログラム可能なデータ・レート：8SPS～860SPS
- シングル・サイクル・セトリング
- 内部低ドリフト電圧リファレンス
- 内部発振器
- I²Cインターフェース：4ピン選択可能アドレス
- 動作温度範囲：-40℃～+125
- デバイスのファミリー：
- ADS1113： シングルエンド（SE）又は差動（DE）入力 1 つ
- ADS1114：シングルエンドまたは差動入力1系統、コンパレータおよびPGA付き
- ADS1115：4つのシングルエンド入力または2つの差動入力、コンパレータとPGA付き

 

アプリケーション

- ポータブル計測器
- バッテリー電圧と電流のモニタリング
- 温度測定システム
- 家電製品
- ファクトリーオートメーションとプロセス制御

 

ノイズ・パフォーマンス

ΔΣ（デルタ・シグマ）アナログ・デジタル・コンバータ（ADC）は、オーバーサンプリングの原理に基づいている。ΔΣADCの入力信号は高い周波数（変調器周波数）でサンプリングされ、その後デジタル領域でフィルタリングとデシメーションが行われ、それぞれの出力データ・レートで変換結果が得られる。変調器周波数と出力データ・レートの比はオーバーサンプリング比（OSR）と呼ばれる。OSRを大きくし、出力データ・レートを小さくすることで、ADCのノイズ性能を最適化することができる。言い換えれば、出力データ・レートを下げると、1つの変換結果を得るために内部変調器のより多くのサンプルが平均化されるため、入力参照ノイズが低下する。また、ゲインを上げると入力参照ノイズも減少するため、低レベルの信号を測定する場合に特に有効である。

 

概要

ADS111x デバイスは超小型、低消費電力、16 ビット、ΔΣ（デルタ・ シグマ）アナログ・デジタル・コンバータ（ADC）です。ADS111x は内部電圧リファレンス、クロック発振器、I²C インターフェースを備えたΔΣ ADC コアで構成されています。ADS1114 と ADS1115 は、プログラマブル・ゲイン・アンプ （PGA）とプログラマブル・デジタル・コンパレータも内蔵しています。
ADS111x ADC コアは V(AINP)と V(AINN)の差である差動信号 VIN を測定します。コンバータ・コアは差動スイッチト・キャパシタΔΣモジュレータとそれに続くデジタル・フィルタで構成されています。このアーキテクチャにより、コモンモード信号が非常に強力に減衰される。入力信号は内部電圧基準と比較される。デジタル・フィルターは変調器から高速ビットストリームを受信し、入力電圧に比例したコードを出力する。
ADS111x にはシングル・ショットと連続変換の 2 つの変換モー ドがあります。シングル・ショット・モードでは、ADC は要求に応じて入力信号の変換を 1 回実行し、その変換値を内部の変換レジスタに格納した後、パワーダウン状態に入ります。このモードは、定期的な変換だけを必要とするシステム、又は変換の間に長いアイドル時間がある場合に、大幅な電力節約を提供することを意図しています。連続変換モードでは、ADC は前の変換が完了するとすぐに 入力信号の変換を自動的に開始します。連続変換のレートはプログラムされたデータ・レートに等し いです。データはいつでも読み出すことができ、常に最近完了した変換を反映します。

 

アナログ入力

ADS111x はスイッチト・キャパシタ入力段を使用し、AINP と AINN 間 の電圧を測定するためにコンデンサを連続的に充電し、放電します。入力信号がサンプリングされる周波数は、サンプリング周波数または変調器周波 数（fMOD）と呼ばれる。ADS111x には 1MHz の内部発振器があり、それをさらに 4 分周して 250kHz の fMOD を生成します。この入力段で使用されるコンデンサは小さく、外部回路からは平均負荷が抵抗に見える。