ADS1120 是一个小型、低功耗、16-bit、ΔΣ 模数转换器（ADC）：

• 内置 PGA（1~128）
• 内置参考基准（2.048V）
• 内置温度传感器
• 内置 2 个已配对的可编程电流源
• SPI 通讯接口，使用 模式 1 ，通过 4 个寄存器配置

两种转换模式

• 单次转换：ADC 根据请求对输入信号进行一次转换，并将该值存储在内部数据缓冲器中。然后，设备进入低功率状态以节省电力。
• 连续转换：在连续转换模式中，一旦完成先前的转换，ADC自动开始输入信号的转换。新数据以编程的数据速率提供。可以随时读取数据，而不必担心数据损坏，并始终反映最近完成的转换。

多路复用器

有了多路复用器，就可以测量 4 个单端信号，或者 2 个差分信号，或者1个差分信号加上 2 个单端信号。

配置寄存器 0 的 bit[7:4] 用于配置多路复用器。

在芯片内部，有静电放电二极管（ESD）保护模拟输入。为了防止 ESD 二极管导通，须确保输入电压为 AVSS-0.3V ~ AVDD+0.3V 之间。如果输入电压有可能超过这个范围，需要加入外部肖特基钳位二极管或者串入电阻（限制输入电流），根据数据表提供的绝对最大值，引脚能承受的最大电流为 10mA。TI 更推荐使用肖特基二极管钳位。

低噪声 PGA

增益为 1 - 128。
为了保证 PGA 的线性操作，输入信号必须满足特定条件。
PGA 的输出不能达到电源轨，在接近电源轨的 200mV 范围内，内部放大器就开始饱和，变得非线性。
条件1 ：
VCM(MIN)≥AVSS+0.2V+12Gain∗VIN(MAX)V_{CM(MIN)} ≥ AVSS + 0.2V + \frac{1}{2}Gain*V_{IN(MAX)} VCM(MIN)​≥AVSS+0.2V+21​Gain∗VIN(MAX)​
且：
VCM(MIN)≥AVSS+14(AVDD−AVSS)V_{CM(MIN)} ≥ AVSS + \frac{1}{4}(AVDD-AVSS) VCM(MIN)​≥AVSS+41​(AVDD−AVSS)
条件2：
VCM(MAX)≤AVDD−0.2V−12Gain∗VIN(MAX)V_{CM(MAX)}≤ AVDD - 0.2V - \frac{1}{2}Gain*V_{IN(MAX)} VCM(MAX)​≤AVDD−0.2V−21​Gain∗VIN(MAX)​
这就是 PGA 的 共模电压要求，其中：

• V_IN(MAX) ：差分最大输入电压

另外数据手册给出了 PGA 共模电压的图解法，分别是增益为 1 和增益 为 16 的图解：

举例说明：
假设一个应用：

• AVDD = 3.3V
• AVSS = 0V
• 增益（gain） = 16
• 使用外部参考基准，V_ref = 2.5V

易知绝对最大输入电压范围为：±2.5V / 16 = ±0.156V
但是这个应用用不到这么大的输入电压范围，使用的V_IN(MAX) = ±0.1V，那么根据上面的公式（条件 1 和条件 2 ）可以算出输入共模电压需满足：1.0V ≤ V~CM~ ≤ 2.3V
图43 给出一个极限输入极限例子，这个例子中，放大器 A2 的输出已经达到了极限值，如果电压再稍微波动一点，放大器 A2 就会饱和，在设计电路时要避免这种情况，保留一定的余量。

PGA 可以旁路掉。
通过配置寄存器 0 来旁路掉 PGA。旁路掉 PGA 后：

• 增益为 1- 4
• 共模输入电压不再受条件 1 和条件 2 的限制，变为：AVSS - 0.1V ≤ V_CM ≤ AVDD + 0.1V
• 可以测量单端信号，AIN_P = V_IN、AIN_N = AVSS

旁路 PGA 后，设备使用带缓冲的开关电容获得增益（1、2、4），尽管使用了缓冲器，也不可避免的对输入产生了影响，根据数据手册给出的图示：
（不同温度下，各输入口的绝对最大电流和绝对最大电压关系图）

（不同温度情况下，各输入口的差分最大电流和差分最大电压关系图）

从这两张图上可以看出：

• 输入电流在 nA 级别
• 如果信号源的输出阻抗大，需要外部缓冲放大器
• 如果要减少这种电流影响，优先选择 AIN0 和 AIN1 ！！！