LT2500-32 32bit ADC 数据手册详解.1

32bit是滤波后的数据

Filtered Outp在上个月（应该是）写这些ADC给我写爽了，但是当时的视角是比较宏观的，没有落地，现在回过来看，可以学习的内容还是很多。

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华为ADC AC9610D-狂躁小母牛

从 华为AC9610D-24 看 SPI 的时钟 因为好多业内的人说华为的技术路线和ADI这些差不多，那我也就归类在一起了。

文章表格多，建议是电脑观看，假如有这个需求的话。

LTC2xxx的有三款

LTC2xxx的有三款

就是以数据手册为主来完成这份工作，今天先研究里面的32bit到底是什么意思？“32-bit” 数据其实包含两种不同的输出路径，每种代表不同的意义：

32bit是滤波后的数据

32bit是滤波后的数据

Filtered Output（滤波后输出，SDOA，有延迟）

我们看这个也可以看到这个不同

我们看这个也可以看到这个不同

这是经过数字低通滤波器和下采样后的高精度低噪声数据：

数据格式：32 位，二进制补码（Two’s Complement）

代表内容：差分输入电压（IN+ − IN−）的高分辨率表示

LSB 大小（以 VREF = 5V 为例）：

精度高达 ±0.5 ppm INL，是超高分辨率测量输出，适用于慢速精密采样

No-Latency Output（无延迟输出，SDOB）

这是每次采样都能立即获取的 32 位复合格式：

此输出无需等待滤波，延迟为零，适合高速控制或实时监测

分辨率略低于滤波输出（主要用于快速响应）

总结比较

新的问题出现，不过滤波器的时候，输出的数据里面有共模信号。

为什么输出共模电压？

LTC2500-32 是差分输入 ADC，但它提供 (IN+ + IN−)/2 的“共模电压”作为输出，是一种额外诊断信息，不是用于主要数据路径，但用途广泛：

比如实时监控输入共模是否漂移 ，ADC 的准确性依赖输入共模保持在合适范围（比如接近 VREF/2）；

可以诊断输入异常或外部接线错误吗，  如果 IN+ 与 IN− 之间短路，或者某一路断开，差分电压可能正常但共模却异常。

数值范围和精度

共模位宽 ： 7 bits；共模编码范围 ，映射输入共模范围 0V ~ VREF；分辨率（以 VREF = 5V 计）  。

虽然没有差分输出那么高的精度（nV 级别），但对于共模检测已经非常充足。

在做上面的诊断时，有俩种接法：

若 IN+ 连线开路，共模电压将偏移至 GND；

若 IN− 短路到 GND，共模和差分都会偏离，但能区分是“信号”还是“硬件”问题。

从 SDOB（No latency 输出）读取一个 32-bit 数据，结构如下：

bit 31     → 溢出（Overrange）
bit 30–7   → 差分信号 (24-bit)
bit 6–0    → 共模信号 (7-bit)

比如用 SPI 收到 0x6A3F_FD12

溢出 = 0

差分码 = 6A3FFD（Hex）

共模码 = 0x12 = 18 → 共模电压约为 18 / 127 × VREF ≈ 0.71 V（如果 VREF=5V）

绝对最大额定值（Absolute Maximum Ratings）”和 “引脚排列（Pin Configuration）

绝对最大额定值（Absolute Maximum Ratings）”和 “引脚排列（Pin Configuration）

Absolute Maximum Ratings（绝对最大额定值）

这些是器件所能承受的电压、电流和功耗上限。不能用于正常工作条件，超过这些值可能导致永久损坏。

注意事项：

IN+ 和 IN− 必须保持在 GND 和 REF 之间，否则需限流保护；

数字 IO 由 OVDD 电平决定，不要混接 5V/3.3V 系统；

VDD 建议稳压在 2.5V±5% 范围内，配合低噪声 LDO。

工业用的这个温度更加的宽

工业用的这个温度更加的宽

Pin Configuration（封装与引脚功能）

这是 DKD 封装（7mm×4mm DFN, 24 引脚 + 1裸焊盘） 的引脚定义：

买了一颗，好贵。。。

买了一颗，好贵。。。

电气特性（ELECTRICAL CHARACTERISTICS）

电气特性（ELECTRICAL CHARACTERISTICS）

这部分定义了模拟输入和关键参数的规格范围，主要用于设计模拟前端和系统适配。

还记得AD7771的静态电流吗？

AD7771

AD7771

这个参数好像是有些传感器会加一些偏移

这个参数好像是有些传感器会加一些偏移

滤波输出特性（SDOA）

滤波输出特性（SDOA）

LTC2500-32 的“数字滤波输出通道”相关的精度与误差指标，适用于高分辨率慢速采样场景

Transition Noise（转换噪声） 与 下采样因子（DF）的关系

Transition Noise（转换噪声） 与 下采样因子（DF）的关系

左图：Transition Noise vs DF

横轴为数字滤波器的下采样因子（DF），对数刻度

纵轴为转换噪声（单位：ppm RMS）

随着 DF 增大，转换噪声迅速下降（从 2.3ppm 降到 <0.02ppm）；说明数字滤波器在降低噪声方面非常有效（类似于过采样 + 平均）。

右图：SNR 与 ENOB vs DF

SNR（黄色）：由转换噪声估算而来，单位 dB

ENOB（蓝色）：有效位数，越高表示精度越好

DF 从 4 提高到 16384，SNR 从约 –7dB 提升到约 35dB

ENOB 从负值（噪声较大）逐渐提升到约 5.5 位，这是基于转换噪声（Transition Noise），不是整系统 SNR；在真实应用中，整体 ENOB 更高（可达 22–26 位）

DF 增加，降低随机转换噪声 ； 更稳定、更干净的数据输出。

Filtered Output（SDOA）动态性能指标和B输出的精度

Filtered Output（SDOA）动态性能指标和B输出的精度

动态范围 (DR) ≈ 可测最大信号幅度 ÷ 噪声地板

随着 DF 增大（更强滤波），动态范围从 116 dB 提高到 138 dB，此处对应的滤波器是 SSINC（Super Sinc）型。

No Latency Output（SDOB）精度指标

该部分针对 无延迟输出（每次采样周期都输出） 的分辨率和噪声性能。

SDOB 提供“快速响应 + 中等精度”输出；

实际为一个 32-bit 复合码：1-bit 溢出 + 24-bit 差分 + 7-bit 共模；转换噪声（2.3 ppm）对应 ±VREF 输入范围下的噪声分布。

我们看这个也可以看到这个不同

这是经过数字低通滤波器和下采样后的高精度低噪声数据：

数据格式：32 位，二进制补码（Two’s Complement）

代表内

分辨率略低于滤波输出（主要用于快速响应）

总结比较

新的问题出现，不过滤波器的时候，输出的数据里面有共模信号。

为什么输出共模电压？

LTC2500-32 是差分输入 ADC，但它提供 (IN+ + IN−)/2 的“共模电压”作为输出，是一种额外诊断信息，不是用于主要数据路径，但用途广泛：

比如实时监控输入共模是否漂移 ，ADC 的准确性依赖输入共模保持在合适范围（比如接近 VREF/2）；

可以诊断输入异常或外部接线错误吗， 如果 IN+ 与 IN− 之间短路，或者某一路断开，差分电压可能正常但共模却异常。

数值范围和精度

共模位宽 ： 7 bits；共模编码范围 ，映射输入共模范围 0V ~ VREF；分辨率（以 VREF = 5V 计） 。

虽然没有差分输出那么高的精度（nV 级别），但对于共模检测已经非常充足。

在做上面的诊断时，有俩种接法：

若 IN+ 连线开路，共模电压将偏移至 GND；

若 IN− 短路到 GND，共模和差分都会偏离，但能区分是“信号”还是“硬件”问题。

从 SDOB（No latency 输出）读取一个 32-bit 数据，结构如下：

bit 31     → 溢出（Overrange）
bit 30–7   → 差分信号 (24-bit)
bit 6–0    → 共模信号 (7-bit)

比如用 SPI 收到 0x6A3F_FD12

溢出 = 0

差分码 = 6A3FFD（Hex）

共模码 = 0x12 = 18 → 共模电压约为 18 / 127 × VREF ≈ 0.71 V（如果 VREF=5V）

绝对最大额定值（Absolute Maximum Ratings）”和 “引脚排列（Pin Configuration）

Absolute Maximum Ratings（绝对最大额定值）

这些是器件所能承受的电压、电流和功耗上限。不能用于正常工作条件，超过这些值可能导致永久损坏。

注意事项：

IN+ 和 IN− 必须保持在 GND 和 REF 之间，否则需限流保护；

数字 IO 由 OVDD 电平决定，不要混接 5V/3.3V 系统；

VDD 建议稳压在 2.5V±5% 范围内，配合低噪声 LDO。

工业用的这个温度更加的宽

Pin Configuration（封装与引脚功能）

这是 DKD 封装（7mm×4mm DFN, 24 引脚 + 1裸焊盘） 的引脚定义：

买了一颗，好贵。。。

电气特性（ELECTRICAL CHARACTERISTICS）

这部分定义了模拟输入和关键参数的规格范围，主要用于设计模拟前端和系统适配。

还记得AD7771的静态电流吗？

AD7771

这个参数好像是有些传感器会加一些偏移

滤波输出特性（SDOA）

LTC2500-32 的“数字滤波输出通道”相关的精度与误差指标，适用于高分辨率慢速采样场景

Transition Noise（转换噪声） 与 下采样因子（DF）的关系

左图：Transition Noise vs DF

横轴为数字滤波器的下采样因子（DF），对数刻度

纵轴为转换噪声（单位：ppm RMS）

随着 DF 增大，转换噪声迅速下降（从 2.3ppm 降到 <0.02ppm）；说明数字滤波器在降低噪声方面非常有效（类似于过采样 + 平均）。

右图：SNR 与 ENOB vs DF

SNR（黄色）：由转换噪声估算而来，单位 dB

ENOB（蓝色）：有效位数，越高表示精度越好

DF 从 4 提高到 16384，SNR 从约 –7dB 提升到约 35dB

ENOB 从负值（噪声较大）逐渐提升到约 5.5 位，这是基于转换噪声（Transition Noise），不是整系统 SNR；在真实应用中，整体 ENOB 更高（可达 22–26 位）

DF 增加，降低随机转换噪声 ； 更稳定、更干净的数据输出。

Filtered Output（SDOA）动态性能指标和B输出的精度

动态范围 (DR) ≈ 可测最大信号幅度 ÷ 噪声地板

随着 DF 增大（更强滤波），动态范围从 116 dB 提高到 138 dB，此处对应的滤波器是 SSINC（Super Sinc）型。

No Latency Output（SDOB）精度指标

该部分针对 无延迟输出（每次采样周期都输出） 的分辨率和噪声性能。

SDOB 提供“快速响应 + 中等精度”输出；

实际为一个 32-bit 复合码：1-bit 溢出 + 24-bit 差分 + 7-bit 共模；转换噪声（2.3 ppm）对应 ±VREF 输入范围下的噪声分布。