基于ADS1259的高精度采集系统设计应用案例

和数字电源的输入端一般要并联一个旁路电容和一个去耦电容，防止电源波动对ADS1259的性能造成影响，注意电容要尽量靠近引脚。模拟电源地和数字电源地应采用单点连接，避免模拟地和数字地之间有电压存在。另外，在使用ADS1259时，还应注意以下几点：1）模拟电源和数字电源分别供电，并且模拟地和数字地单点连接;2）为ADS1259选取高质量的基准电压源，基准电压源的噪声和漂移都会影响采集系统的性能;3）应将输入端前的RC滤波器尽可能地靠近ADS1259，降低干扰;4）如果采用外部晶振，也要靠近ADS1259，晶振典型值为7.3728MHz，接入电容为18pF;5）PCB布线时，信号走线尽量不换层，减少干扰;6）在设计电路板布线时，应尽可能地让差分信号两条线长度相等，元器件尽可能靠近，防止电磁干扰。

　　为了提高采集信号的质量、有效去除环境造成的噪声干扰，将前端信号通过前端滤波网络送入仪表放大器，接入方式采用差模输入方式。PGA280是一款高精度，具有数字可控制增益和信号完整性测试能力。该器件拥有低失调、接近于零的失调以及增益漂移、优异的线性度，并且几乎没有1/f噪声，并提供了出色的共模及电源抑制性能。PGA280可以通过编程使两个差分输入信号交替放大输出，还可以通过设置GPIO口来扩展功能。

　　PGA280输出的差分信号经过RC低通滤波器进入ADS1259模数转换器，R1和R2两个电阻尽可能靠近ADS1259，外接7.3728MHz晶振。基准参考电源对数据转换有直接的影响，低噪声、低温漂和高精度的基准参考电压源就显得十分必要，可以选用REF5025作为参考电压源，3ppm的低温漂、0.05%的高精度和3μV/V的低噪声，能很好的提供了基准参考电压。

　　仪表运放PGA280和ADS1259都是SPI接口，控制器可以通过CS_AD和CS_PGA选择通信的器件，首先拉低CS_PGA来配置PGA280的寄存器，设置放大倍数和选择通道;再拉高CS_PGA，拉低CS_AD来对ADS1259进行初始化设置，主要设置CONFIG0～3三个寄存器。

　　4 结束语

　　本文提出了一种基于ADS1259的高精度采集系统。该系统以可编程增益仪表放大器PCA280和24位模数转换器ADS1259为核心器件，可以根据采集信号的不同范围设置放大相应倍数以满足ADS1259的采集范围要求。经实测，本系统可充分发挥ADS1259高线性度、低漂移、低功耗的特性，适用于对功耗、体积、精度有严格要求的应用场合。

　　本文设计并实现了一种基于ADS1259的高精度采集系统。为满足ADS1259的采集范围要求，该系统借助可编程增益仪表放大器PGA280实现输入微弱信号的差分放大以及噪声信号的有效抑制。经实测，该系统具有线性度高、漂移低、低功耗等一系列特点，是高精度采集处理的一种高效可行的解决方案。