CHIPSEA CS1238-SOP14 模數轉換芯片（ADC）中文資料

芯海科技（CHIPSEA）的CS1238是一款高性能的模數轉換芯片（ADC），其封裝形式為SOP14。該型號主要用于精密測量和工業(yè)自動化領域。根據具體的應用需求，CS1238系列還衍生出多種子型號，以滿足不同場景的需求。例如，CS1238A和CS1238B分別針對高精度和高速需求進行了優(yōu)化。

輸入類型：Differential 輸入數：2 采樣率(sps)：- A/D 位數：24 2個通道 24位ADC 有PGA 有效位數20.7位

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芯片主要功能特性

24 位無失碼

PGA 放大倍數可選：1、2、64、128

集成 2 通道 24 位無失碼的差分輸入，在 PGA=128 時 ENOB 為 20.7 位(工作在 5V)20.2 位(工作在 3.3V)

P-P 噪聲：PGA=128、10Hz：150nV;

INL 小于 0.0015%

輸出速率可選：10Hz、40Hz、640Hz、1.28kHz

帶內短功能

2 線 SPI 接口，最快速率為 1.1MHz

內置晶振

集成溫度傳感器

帶 Power down 功能

芯片功能說明

CS1238 是一款高精度、低功耗模數轉換芯片，兩路差分輸入通道，內置溫度傳感器和高精度振蕩器。

CS1238 的 PGA 可選：1、2、64、128，默認為 128。

CS1238 的 ADC 數據輸出速率可選：10Hz、40Hz、640Hz、1.28kHz，默認為 10Hz;

MCU 可以通過 2 線的 SPI 接口 SCLK、 DRDY / DOUT與 CS1238 進行通信，對其進行配置，例如通道選擇、PGA 選擇、輸出速率選擇等。

1.1 芯片主要功能特性

? 內置晶振

? 集成溫度傳感器

? 帶 Power down 功能

? 2 線 SPI 接口，最快速率為 1.1MHz

ADC 功能特性：

? 24 位無失碼

? PGA 放大倍數可選：1、2、64、128

? 集成 2 通道 24 位無失碼的差分輸入，在 PGA=128 時 ENOB 為 20.7 位(工作在 5V)20.2位(工作在 3.3V)

? P-P 噪聲：PGA=128、10Hz：150nV;

? INL 小于 0.0015%

? 輸出速率可選：10Hz、40Hz、640Hz、1.28kHz

? 帶內短功能

1.2 芯片應用場合

? 工業(yè)過程控制

? 電子秤

? 液體/氣體化學分析

? 血液計

? 智能變換器

? 便攜式設備

芯片基本結構功能描述

CS1238 是一款高精度、低功耗 Sigma-Delta 模數轉換芯片，內置一路 Sigma-Delta ADC，兩路差分輸入通道和一路溫度傳感器，ADC 采用兩階 sigma delta 調制器，通過低噪聲儀用放大器結構實現 PGA 放大，放大倍數可選：1、2、64、128。在 PGA=128 時，有效分辨率可達 20.7 位(工作在 5V)。

CS1238 內置 RC 振蕩器，無需外置晶振。

CS1238 可以通過

DRDY / DOUT

和 SCLK 進行多種功能模式的配置，例如用作溫度

檢測、PGA 選擇、ADC 數據輸出速率選擇等等。

CS1238 具有 Power down 模式。

圖1 CS1238 原理框圖

工作原理

CS1238是一款逐次逼近寄存器型（SAR，Successive Approximation Register）的模數轉換器。其工作原理可以簡述如下：

1. 采樣保持電路：輸入模擬信號首先通過采樣保持電路保持在一個固定值，確保在轉換過程中信號的穩(wěn)定性。

2. 比較器：采樣信號被送入一個比較器，與內部的基準電壓進行比較。

3. 逐次逼近寄存器：通過逐次逼近寄存器，逐步調整數模轉換器（DAC）的輸出電壓，使其逼近輸入的模擬電壓。每一次比較都會產生一個比特位，最終形成數字輸出。

4. 輸出寄存器：最終的數字信號通過輸出寄存器輸出，為后續(xù)的數字處理提供數據。

該芯片的內部結構復雜，包含多個放大器、濾波器和數模轉換器，確保其在高精度和高速度轉換中的表現。

特點

CS1238具有多種優(yōu)異的特點，使其在模數轉換器市場上占有一席之地：

1. 高精度：CS1238的分辨率可達到24位，能夠精確地捕捉和轉換微小的模擬信號變化。

2. 高速轉換：其最高轉換速率可以達到每秒數千次，適用于快速變化信號的實時處理。

3. 低功耗：采用低功耗設計，適用于便攜式設備和電池供電的應用場合。

4. 寬輸入范圍：支持寬輸入電壓范圍，增強了其適用性。

5. 多通道支持：部分型號支持多通道輸入，能夠同時對多個信號源進行采樣和轉換。

6. 集成度高：內部集成了高性能運算放大器和參考電壓源，簡化了外圍電路設計。

應用

CS1238廣泛應用于各種需要高精度和高速度信號處理的場景，包括但不限于以下幾個方面：

1. 工業(yè)自動化：在工業(yè)自動化中，CS1238被用于傳感器信號的采集和處理，如溫度傳感器、壓力傳感器和位置傳感器等。

2. 醫(yī)療設備：醫(yī)療設備中對信號采集的精度要求極高，CS1238能夠滿足心電圖儀、血糖儀等設備的需求。

3. 儀器儀表：各種精密儀器儀表，如電子天平、氣體檢測儀等，都可以使用CS1238進行高精度數據采集。

4. 消費電子：在高端音頻設備、數碼相機等消費電子產品中，CS1238也有廣泛的應用。

5. 通信設備：在通信設備中，CS1238被用于信號調制和解調的處理。

參數

CS1238的主要參數如下：

1. 分辨率：24位

2. 輸入電壓范圍：0-5V（可配置）

3. 轉換速率：最高可達10 kSPS（每秒10,000次采樣）

4. 輸入通道數：單通道/多通道（根據具體型號）

5. 電源電壓：2.7V - 5.5V

6. 功耗：工作模式下典型值為數十毫瓦，待機模式下為微瓦級

7. 輸入阻抗：高達數百兆歐姆，保證輸入信號不被顯著衰減

8. 參考電壓：內部集成高精度參考電壓源，通常為2.5V

9. 接口類型：SPI/I2C（根據具體型號）

CS1238的其他詳細參數可以參考具體型號的技術手冊，在選型時應根據具體應用需求進行比較和評估。

通過以上的介紹，我們可以看到CS1238是一款功能強大、性能優(yōu)異的模數轉換芯片，適用于多種需要高精度、高速度信號處理的應用場景。