ADS1247在溫度變送器中的應用經驗教訓總結 發布時間：2020-02-18 閱讀人數：
ADS1247簡介
ADS1247是24位模數轉換器，在溫度變送器產品中被廣泛采用，個人認為，比ADI的AD7793更好用一些。該芯片至少已經有6年的歷史了，不屬于新推出的芯片了，因此，即使芯片有一些BUG或者瑕疵或者缺陷，到目前為止，也會得到矯正了。該芯片的歷史并不算長，市場上罕有搞芯片的拆機件。該芯片的市場價格在25元人民幣左右，售價一直比較穩定。
該芯片的引腳數為20個引腳，采用TSSOP封裝。ADS1247有一位大哥，叫ADS1248，同時也有一位小弟，叫ADS1246。
ADS1247各部分詳解
1，ADS1247的封裝，封裝算得上比較緊湊，TSSOP-20封裝。大約占據1平方厘米的PCB空間。筆者認為，TSSOP分裝，比QFN封裝更有利于前期產品的研發、測試以及小批量。QFN封裝難于手工焊接，不利于調試。
2，ADS1247的基準，參照數據手冊，ADS1247集成了一個典型溫漂為8ppm、最大溫漂為15ppm的2.048V電壓基準。該電壓基準的最大輸出能力為1.5mA，在用作基準對芯片意外使用的時候，盡量應該減小該電壓基準的電流輸出，從而完全發揮該基準的高精度和低溫漂性能。ADS1247的電壓基準在使用的時候，通常至少并聯1uF陶瓷電容+100nF的陶瓷電容。2.048V電壓基準有大約幾百歐姆的內阻，再次強調，外用時，盡量盡量減小電流輸出，從而減小誤差和噪聲水平。
3，ADS1247的供電。ADS1247的模擬供電電壓為2.7-5.5V，數字供電電壓為2.7-3.6V，模擬地和數字地為不同的地。是使用2.048V電壓基準的時候，硬件電路上應該確保VREF-和AGND引腳相連。如果想簡單，模擬地和數字地可以使用同一個電源，缺點是拉低24位ADC才能達到的高分辨率和高精度性能。如果期望充分挖掘性能，則應該使用不同的電源，AVDD和VDD分辨來自模擬電源和數字電源。需要注意的是，給數字電源3.3V來兩級阻容低通濾波，再供給給AVDD，也是可以的的。因為數字電源中的噪聲成分為高頻噪聲，經過兩級阻容低通濾波之后，能夠濾出大部分高頻噪聲。而ADS1247的AVDD的電源抑制比在低頻時可達到可達到100dB，因此采用兩級，至少兩級阻容濾波對于采用數字電源給ADS1247 的模擬電源供電是必不可少的。模擬地和數字地之間采用一個10歐姆的電阻或者低阻值的電感或者磁珠相連，進一步減小數字電源對模擬測量的干擾。需要注意的是DVDD之后接低壓降的LDO再給ACDD供電是多此一舉的，因為絕大部分的LDO無法顯著濾出高頻噪聲。
4，為了充分挖掘ADS1247 24位ADC的高分辨率和高精度特性，可以采用專門的外部基準，提高最終的測量精度和穩定性。如采用更低溫漂系數的電壓基準REF5025或REF5020，使得模數轉換的溫漂系數將地址3-8ppm/℃。
5，ADS1247的功耗處于較低水平，正常工作是的電流消耗在200uA-800uA之間。
對ADS1247應用說明
在溫度變送器的設計中，ADS1247無法單獨使用，必須和MCU即使微控制器或者叫單片機一起使用。ADS1247和單片機相連的引腳一共有7個，RESRT引腳可采用阻容接地，在上電瞬間，完成復位，也可與單片機引腳直接相連，單片機初始化后，復位ADS1247。CS引腳也可與DGND相連。這樣與單片機引腳相連的就剩下了START DREADY，DOUT DIN SCLK了。
24位模數轉換器ADS1247的復位。
復位有三種方式：（1）阻容復位；（2）單片機引腳鏈接RESET引腳復位；（3）單片機通過SPI接口發出RESET命令復位。三種復位方式均可。不過，在前兩種復位方式中，RESET引腳為低電平至少四個SCLK周期，才能成功完成復位，且復位后的1ms（數據手冊是0.6ms至少）以內，SPI接口是無效的，不能立刻發送命令以及對ADS1247進行其他的操作。
需要注意的是，ADS1247的DVDD的上電，上電至少1.5ms（4.096MHz內部震蕩頻率的情況下），SPI接口才有效，這個特性和大部分同類型芯片一樣，剛上點的瞬間，芯片尚未完全可操作，如果單片機初始化很快，需要適當延時，等待ADS1247完成上電操作。
時鐘源選擇，CLK引腳置低，則自動選擇ADS1247內部時鐘源，為4.096MHz，否則選擇外部時鐘源，且外部時鐘從CLK引腳輸入。通常情況下將CLK連接之DGND引腳，以選擇內部時鐘源。
CS引腳，為片選引腳，CS僅僅影響SPI接口的通訊，不影響芯片的AD轉換，不影響 DREADY引腳的狀態。在應用中CS引腳可以始終為低電平，即接數字地。
應用過程中的經驗和教訓
1，VREFOUT和VREFCOM之間,的陶瓷電容的容量不低于10uF+100nF，過低的容值無益于減小測量波動量。
2，CS引腳可直接接地，從而解放單片機有限而寶貴的引腳資源。
3，RESET引腳可通過阻容接地，電阻值選擇10KΩ，電容選擇1uF的陶瓷電容，從而簡化硬件電路和軟件設計。
下一步改進思路
