ADS1115超小型、低功耗、16位模数转换器IC

2021年9月21日 - 0评论

ADS1115模数转换器集成电路

ADS1115 IC引出线

ADS1115集成电路是一个16位ADC内部参考，振荡器，860-SPS和可编程比较器，是超小，低功耗，I2C兼容。简单地说，ADS1115是一个具有四个多路输入的16位ADC。这个集成电路来自德州仪器;ADS1115集成电路包括一个低漂移电压基准和一个振荡器。ADS1115 SMD集成电路还包括一个可编程增益放大器(PGA)和一个数字比较器。

ADS1115是最强大和通用的模拟数字转换器(ADC)之一。许多微控制器(如Arduino电路板,ESP8266板)有内置的adc，这是非常重要的，因为大多数传感器提供模拟输出，而微控制器需要数字输入。有时这些内置ADC不能满足需要(它们有较小的增益和较差的分辨率)，因此ADS1115类型的紧凑型ADC板就派上了用场。让我们比较一下Arduino和ADS1115，了解ADS1115 ADC的功能有多强大;Arduino有一个10位ADC，这意味着它可以容纳0到1023的数字值(因为2¹⁰是1024），而16位ADS1115可以容纳2¹⁶也就是65536。因此，ADS1115可以给出更好的分辨率，也就是说，ADS1115可以给出更精细的值，可以给出更精确的值。它还具有PGA(可编程增益放大器)，使用它，我们可以测量非常低的电压，如毫伏，通过编程放大器与增益值相乘，因此测量是准确的。

ADS1115引出线的配置

密码名	Pin码描述
ADDR	I2C地址选择（奴隶）
警报/ RDY	数字比较器输出或转换就绪
GND	地面
AIN0	差分通道1：单端通道1输入或负输入
AIN1	差分通道1:单端通道2输入或负输入
AIN2	差分通道2:单端通道3输入或正输入
AIN3	差分通道2:单端通道4输入或负输入
VDD	电源:2.0V ~ 5.5V
SDA	串行数据：发送和接收数据（用于I2C通信）
sci	串行时钟输入：SDA上的时钟数据（用于I2C通信）

特性和规格

工作温度范围:-40°C至+125°C
电源范围:2.0 V到5.5V(最小模拟电压(AVDD) 2V，最大输入电压5.5V)
低电流消耗（连续转换模式下）：150μA
I2C接口:四个可选pin地址
可编程的比较器
四个单端输入或两个差分输入
单循环沉降
可编程数据速率:8个采样每秒(SPS)至860个SPS
内部振荡器

ADS1115等效集成电路

在同一产品家族:Ads1113, ads1114, ads1013, ads1014, ads1015

ADC0804:DIP-20封装，8位模数转换器IC

ADC0808:DIP-28封装，8位A/D转换器与8通道多路复用IC

ADC0809:8位A/D转换器与8通道多路复用IC, DIP-28封装

很少有其他ADC是：Hi7190ip, Mc1408, icl7135, max186, McP3201, McP3008, McP3202等。

注:关于这种集成电路的完整技术细节可在ADS1115数据表，页尾所示。

ADS1115集成电路背后的工作原理或概念

如下图所示，IC接受4个模拟输入（A0、A1、A2、A3）；它们被提供给多路复用器，其输出被馈送到可编程增益放大器（PGA）。PGA使ADS1115能够接受前面讨论的不同范围的输入。该范围为（+或-）256毫伏至（+或-）6.144伏。然后将输入传输到16位ADC，然后传输到I2C接口块，以便通过引脚SDA、SCL和ADDR与微控制器连接。ADS1115还具有一个可编程数字比较器，其中模拟输入与参考电压进行比较，并相应地将输出作为就绪（RDY）或警报。这些RDY和警报信号可用于中断微控制器。

ADS1115内部电路

如何使用ADS1115模数转换器IC

ADS1115 IC安装在易于使用的转接板上。您可以连接到Arduino，ESP8266，覆盆子皮等，使用双线接口（I2C）。ADS1115是一种16位精度ADC，具有四个多路复用输入，可单独或成对用于差分测量。为了获得更高的精度，它内置了一个校准参考。

ADS1115突破董事会

连接ADS1115接线板与Arduino接口如下表所示：

Arduino董事会	ADS1115
5伏	VDD
GND	GND
A5	sci
A4	SDA
GND	ADDR
2	ALRT
10k罐的刮水器。	A1

注:将10k电位器两端连接到5V和GND。连接100nF电容到GND和5V。

ADS1115转接板与Arduino的接口

在哪里使用ADS1115 ADC IC

ADC广泛应用于有传感器输入的场合。之所以这样做，是因为传感器提供模拟输出，而微控制器需要数字输入。因此，ADC用于将模拟输入转换为数字输入到微控制器。尽管目前大多数微控制器都配有内置ACs，但有时这些内置ADC不能满足需要（它们的增益较小，分辨率较差），因此ADS1115型紧凑型ADC板（如ADS1115）就派上了用场。