ADS1247的时钟

可使用内部时钟或者外部时钟。内部时钟是由内部震荡器产生的。如何激活内部时钟呢？将CLK引脚接数字地，那么上电瞬间检测到CLK引脚为低电平，并且始终为低电平，则激活内部振荡器，第二个办法是RESET AD转换器ADS1247（不论CLK引脚是否接数字地），这两个办法都将激活内部时钟振荡器，使用内部4.096MHz的时钟源。或许你会问，为什么需要时钟源呢？因为内部有德尔塔西格玛调制器，所以必须要有时钟。用户可以通过随时在CLK引脚上添加时钟信号来关闭内部时钟振荡器，使用外部时钟源。也就是说，内部时钟源可以随时切换为外部时钟源。不过外部时钟源则不能轻易的切换为内部时钟源，除非断电再上电，或者RESET复位ADS1247。

内部时钟振荡器的频率是4.096MHz。

AD转换器ADS1247的基准

REFP0  REFN0，在ADS1246芯片的情况下，能被作为输入端，既可以作为数字输入端，也可以作为外部基准的输入端。 对于ADS1247和ADS1248的REFP0和REFN0，可以被配置为IO口。除此之外，ADS1247和ADS1248还有一对引脚，REFP1和REFN1，通过内部的模拟开关，来控制到底接入来自REF0的外部基准还是来自REF1的外部基准。VREFCOM必须接模拟地，，且与模拟地之间的电阻越小越好，如果电阻超过10欧姆，则可能导致VREF不稳定。注意：REFP1和REFN1不能作为IO口使用。 

VREFOUT引脚上必须接电容。必须必须，并且电容容量不低于1uF，最好10uF以上。电容容量越大，电压基准越稳定，越干净。容量过大，带来问题是，上电开始的一段时间，VREFOUT引脚上的电压需要较长的时间才能达到稳定的2.048V。这个时间大约是几个ms以内。这期间如果启动START转换，则会有明显的误差出现。

ADS1247的内部2.048V电压基准，上点之后，默认是关闭状态，为了使用该电压基准，通常在芯片上电后对MUX1寄存器进行设置，从而开启电压基准，此外，该电压基准也是产生激励电流的电流源基准的 来源。

影响ADS1247噪声水平的两个因素

ADS1247等效输入端噪声水平受两个因素的影响，其一为PGA增益的大小，通常，增益越大，噪声水平就越低。另一个因素就是转换速率，转换速率越低，ADC的带宽就相应的降低，带宽降低后，ADC总的噪声水平就会降低了。和噪声水平紧密相关的一个参数，是有效位数，仔细研究ADS1247，发现，在数据转换速率为5,10和20的时候，对工频50HZ和60Hz有明显的抑制能力，且转换速率越低，对工频的抑制能力就越强，当数据转换速率高于20HZ的时候，对工频干扰的抑制能力逐渐降低。

ADS1247的输入端多路复用器

模数转换器ADS1247多路复用器的结构，如图所示

多路复用器又叫模拟开关，该模拟开关由以下几个组成部分，1，实现将激励电流源切换到任意模拟输入端；2，实现模拟输入端正负切换；3，实现偏置电压切换到任意模拟输入端；4，实现将AVDD、AVSS、DVDD、GND、REFP0、REFN0、REFP1、REFN1、内部温度传感器电压切换到输入引脚上。

ADS1247的低噪声PGA（可编程增益放大器）

PGA可设置为1 2 4 8 16 32 64 128 。输入信号的范围，共模电压的范围   模拟输入端阻抗略，会在其他文章中重点说明。

ADS1247的激励电流源

ADS1247提供了两路良好匹配的激励电流源，这一对激励电流源在热电阻测量中非常有用。三线制热电阻由引线产生的测量误差，可通过该对电流源消除掉。激励电流可编程为多个档位，包括50uA，100uA，250uA、500uA、750uA、1000uA、1500uA。强调两点：这两路激励电源源是匹配的，可以理解为是相等的；这两路相等的电流源可编程为50uA、100uA、250uA、500uA、750uA、1000uA、1500uA中的任意值。这两路激励电流源可以连接至IEXC1和IEXC2引脚也可以通过输入端的模拟开关（多路复用器）连接至任意的模拟输入端。

注意事项：

激励电流源启用的时候，必须开启内部的电压基准，且电压基准外必须要并联10uF以上容量的陶瓷电容；

这两路电流源可以共同输出至同一个引脚。

ADS1247的偏置电压 

在没有偏置的热电偶测量应用中，偏置电压发生器变得非常实用。

1，偏置电压发生器可以添加在任何模拟输入端。

2，偏置电压发生器的电压是AVDD+AVSS之和的一半。

3，偏置电压可同时加在多个模拟输入端，不过此时这些模拟输入端近似于短接状态，需要特别注意从模拟输入端流过的电流值。

4，偏置电压的建立时间与模拟输入端的电容大小有关，模拟输入端电容容量越大，偏置电压的建立时间就会越长。

笔者思考，ADS1247片内偏置电压启用后，模拟输入端是不是等效为一个伪差分出入结构呢？

传感器断线检测功能

ADS1247提供了一个某些情况下可以检测输入端传感器（热电阻或者热电偶）故障的功能。当输入传感器断路时，该电流源将AIN+即输入正的电压拉高到AVDD，同时将AIN-的电压拉低至近似AGND，从而使得AD转换器的读数是一个满度值，因此根据AD转换器的读数是否是满度值，判断输入端传感器是否有断线的情况发生。特别注意的是：由于该电流源将影响精密测量，因此在对输入端信号进行测量的过程中，始终不应该开启该电流源，而应该做的是，当一次测量完成后，紧接着开启该电流源，进行短线检测操作。笔者思考，这个功能是不是很鸡肋呢？应该说有一定的创新，有一定的功效，但是不一定是最好的实现输入端断线检测的方法吧。

模数转换器ADS1247的功能模式

上电模式

 DVDD上电的瞬间，数字电路复位，之后经过2的16次方个时钟周期，上电才算完成。这期间，SPI电路无效。

 RESET模式

RESET，复位，可由单片机或微控制器的单独引脚控制完成，复位，说的主要是寄存器的复位。START引脚一旦置低，复位立刻发生，ADS1247将立刻切换为使用内部4.096MHz时钟源，直到RESET引脚恢复为高电平之后0.6ms（内部时钟源为4.096MHz），复位过程才真正完成，之后SPI电路才有效，SPI通信才能正确进行。此外，通过SPI通信，可以向ADS1247发送一个RESET命令，用RESET命令进行复位与采用RESET引脚进行复位，功能上完全相同。

ADS1247的Power-Down 低功耗模式

该模式的作用，降低功率消耗，一旦START引脚为低电平，ADS1247就进入了Power-Down模式；另外通过SPI通信发送SLEEP命令，ADS1247接收到SLEEP命令后也能今进入Power-Down 模式。在Power-Down模式，内部电压基准的状态由MUX1寄存器中的VREFCON寄存器位决定。

ADS1247模数转换的四个启动方法

一、START引脚从低变为高，将启动模数转换。直到START引脚变为低电平位为止。如果START引脚始终钟为高电平，那么模数转换就会连续进行不停止。 通过给START引脚一个高脉冲的方式，START引脚可以用来同步多个通道的模数转换。如果有多个ADS1247，多个ADS1247的数据转换速率设置为一样的值，那么同时接收到START高脉冲信号，将会同时启动模数转换，且同时完成模数转换。因此，START引脚可以用来同步多个ADS1247模数转换器的多个通道。

二、通过SPI接口发送命令，也可以启动模数转换，和SLEEP命令相对应的WAKE UP命令，同样可以启动模数转换的过程，需要注意的是，不论是SLEEP命令，还是WAKE UP命令，START引脚始终为高电平时，才有效。且，不同时使用START引脚和WAKE UP命令。只能二选一。

三、通过SPI接口发送SYNC命令，同样可以重新启动模数转换，SYNC命令，无论上一次AD转换是否完成，都立刻启动新的AD转换，这一功能，在同步来自多个芯片的转换，或者保持来自多个通道的周期性定时转换的时候，非常管用。

四、对ADS1247前四个寄存器中的任意一个进行写操作，都会重新启动数字滤波器，这一写动作，在实现寄存器命令改变的同时，和SYNC命令一样，会立刻重新启动模数转换。

以上各个部分，分别从ADS1247的时钟，AD转换器ADS1247的基准，影响ADS1247噪声水平的两个因素，ADS1247的输入端多路复用器，ADS1247的低噪声PGA，ADS1247的激励电流源、偏置电压，传感器断线检测功能，模数转换器ADS1247的功能模式，模数转换的四个启动方法这些方面，深度解读ADS1247的使用，通过抛砖引玉，给打算使用或者正在使用ADS1247做工业温度变送器或者多通道温度采集器的开发者以启示。