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数据手册产品特性 16 通道、双路、同步采样输入可独立选择的通道输入范围真双极性：±10 V、±5 V、±2.5 V 5 V 单模拟电源，VDRIVE 电源电压：2.3 V 至 3.6 V 完全集成的数据采集解决方案模拟输入箝位保护具有 1 MΩ 模拟输入阻抗的输入缓冲器一阶抗混叠模拟滤波器片内精密基准电压及基准电压缓冲器双通道 16 位逐次逼近型寄存器 (SAR)ADC 吞吐速率：2×1 MSPS 通过数字滤波器提供过采样功能灵活的序列器，支持突发模式灵活的并行/串行接口 SPI/QSPI/MICROWIRE/DSP 兼容可选循环冗余校验 (CRC) 错误检查硬件/软件配置性能信噪比 (SNR)：92 dB（500 kSPS、2 倍过采样）信噪比 (SNR)：90.5 dB (1 MSPS) 总谐波失真 (THD)：−103 dB ±1 LSB INL（典型值），±0.99 LSB DNL（最大值）模拟输入通道提供 8 kV ESD 额定值片内自检测功能 80 引脚 LQFP 封装 16 通道 DAS，内置 16 位、双极性输入、双路同步采样 ADC AD7616 应用电力线路监控保护继电器多相电机控制仪器仪表和控制系统数据采集系统 (DAS) 概述 AD7616 是一款 16 位 DAS，支持对 16 个通道进行双路同步采样。AD7616 采用 5 V 单电源供电，可以处理±10 V、±5 V 和±2.5 V 真双极性输入信号，同时每对通道均能以高达 1 MSPS 的吞吐速率和 90.5 dB SNR 采样。利用片内过采样模式可实现更高的 SNR 性能（过采样率 (OSR) 为 2 时，SNR 为 92 dB）。输入箝位保护电路可以耐受高达±21 V 的电压。无论以何种采样频率工作，AD7616 的模拟输入阻抗均为 1 MΩ。它采用单电源工作方式，具有片内滤波和高输入阻抗，因此无需驱动运算放大器和外部双极性电源。该器件均内置模拟输入箝位保护、一个双路 16 位电荷再分配 SAR 模数转换器 (ADC)、一个灵活的数字滤波器、2.5 V 基准电压源和基准电压缓冲器以及高速串行和并行接口。 AD7616 兼容串行外设接口 (SPI)/QSPI/DSP/MICROWIRE。功能框图图1. Rev. 0 Document Feedback Information furnished by Analog Devices is believed to be accurate and reliable. However, no responsibility is assumed by Analog Devices for its use, nor for any infringements of patents or other rights of third parties that may result from its use. Specifications subject to change without notice. No license is granted by implication or otherwise under any patent or patent rights of Analog Devices. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. One Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A. ©2016 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Tel: 781.329.4700 Technical Support www.analog.com/cn ADI 中文版数据手册是英文版数据手册的译文，敬请谅解翻译中可能存在的语言组织或翻译错误，ADI 不对翻译中存在的差异或由此产生的错误负责。如需确认任何词语的准确性，请参考 ADI 提供的最新英文版数据手册。

数据手册软件模式..................................................................................... 29 复位功能..................................................................................... 29 引脚功能概览 ............................................................................ 30 数字接口 ......................................................................................... 31 通道选择..................................................................................... 31 并行接口..................................................................................... 32 串行接口..................................................................................... 33 序列器 ............................................................................................. 35 硬件模式序列器 ....................................................................... 35 软件模式序列器 ....................................................................... 35 突发序列器 ................................................................................ 36 诊断 ................................................................................................. 38 诊断通道..................................................................................... 38 接口自测..................................................................................... 38 CRC .............................................................................................. 38 寄存器汇总 .................................................................................... 40 寻址寄存器 ................................................................................ 41 配置寄存器 ................................................................................ 42 通道寄存器 ................................................................................ 43 输入范围寄存器 ....................................................................... 44 输入范围寄存器A1 .................................................................. 44 输入范围寄存器A2 .................................................................. 45 输入范围寄存器B1 ................................................................... 46 输入范围寄存器B2 ................................................................... 47 序列器堆栈寄存器 ................................................................... 48 状态寄存器 ................................................................................ 49 外形尺寸 ......................................................................................... 50 订购指南..................................................................................... 50 AD7616 目录产品特性 ........................................................................................... 1 应用.................................................................................................... 1 概述.................................................................................................... 1 功能框图 ........................................................................................... 1 修订历史 ......................................................................................... 2 技术规格 ........................................................................................... 3 时序规格 ....................................................................................... 6 并行模式时序规格 ..................................................................... 8 串行模式时序规格 ..................................................................... 9 绝对最大额定值 ............................................................................ 10 热阻 ............................................................................................. 10 ESD警告 ...................................................................................... 10 引脚配置和功能描述 ................................................................... 11 典型性能参数 ................................................................................ 15 术语.................................................................................................. 21 工作原理 ......................................................................................... 23 转换器详解 ................................................................................ 23 模拟输入 ..................................................................................... 23 ADC传递函数 ........................................................................... 24 内部/外部基准电压源 ............................................................. 24 关断模式 ..................................................................................... 25 数字滤波器 ................................................................................ 25 应用信息 ......................................................................................... 26 功能概述 ..................................................................................... 26 器件配置 ......................................................................................... 28 工作模式 ..................................................................................... 28 内部/外部基准电压源 ............................................................. 28 数字接口 ..................................................................................... 28 硬件模式 ..................................................................................... 28 修订历史 2016年10月—修订版0：初始版 Rev. 0 | Page 2 of 50

数据手册 AD7616 技术规格除非另有说明，VREF = 2.5 V外部/内部基准电压，VCC = 4.75 V至5.25 V，VDRIVE = 2.3 V至3.6 V，fSAMPLE = 1 MSPS，TA = −40°C至+125°C。表1. 参数动态性能信噪比 (SNR)1, 2 信纳比 (SINAD)1 动态范围总谐波失真 (THD)1 峰值谐波或杂散噪声1 交调失真 (IMD)1 二阶项三阶项通道间隔离1 模拟输入滤波器全功率带宽相位延迟3 相位延迟漂移3 相位延迟匹配（双路同步对）3 直流精度分辨率差分非线性 (DNL)1 积分非线性 (INL)1 总不可调整误差 (TUE) 正满量程误差5 外部基准电压源内部基准电压源测试条件/注释 fIN = 1 kHz 正弦波，除非另有说明无过采样，±10 V 范围 OSR = 2，±10 V 范围 3，fSAMPLE = 500 kSPS OSR = 4，±10 V 范围 3 无过采样，±5 V 范围无过采样，±2.5 V 范围无过采样，±10 V 范围无过采样，±5 V 范围无过采样，±2.5 V 范围无过采样，±10 V 范围无过采样，±5 V 范围无过采样，±2.5 V 范围无过采样，±10 V 范围无过采样，±5 V 范围无过采样，±2.5 V 范围 fa = 1 kHz，fb = 1.1 kHz 未选中通道的fIN最高可达5 kHz −3 dB，±10 V 范围 −3 dB，±5 V/2.5 V 范围 −0.1 dB ±10 V 范围 ±5 V 范围 ±2.5 V 范围 ±10 V 范围 ±10 V 范围 ±5 V 范围 ±2.5 V 范围无失码 ±10 V 范围 ±5 V 范围 ±2.5 V 范围 ±10 V 范围 ±5 V 范围 ±2.5 V 范围 ±10 V范围最小值典型值最大值单位 89 88 85.5 88.5 87.5 85 16 90.5 92 93 89.5 87 90 89 87 92 90.5 88 −103 −100 −97 −103 −105 −113 −106 39 33 5.5 4.4 5 4.9 ±0.55 4.4 4.7 4.1 ±0.5 ±1 ±6 ±8 ±10 ±5 ± 4 ± 2 ±5 −93.5 6 5 100 ±0.99 ±2 ±32 dB dB dB dB dB dB dB dB dB dB dB dB dB dB dB dB dB dB kHz kHz kHz μs μs μs ns/°C ns ns ns Bits LSB4 LSB LSB LSB LSB LSB LSB LSB LSB Rev. 0 | Page 3 of 50

AD7616 参数正满量程 (PFS) 误差漂移3 正满量程误差匹配1 双极性零代码误差1 双极性零代码误差漂移3 双极性零代码误差匹配负满量程 (NFS) 误差1, 5 负满量程误差漂移3 负满量程误差匹配1 模拟输入输入电压范围模拟输入电流输入电容6 输入阻抗输入阻抗漂移3 基准电压输入/输出基准输入电压范围直流漏电流输入电容6 基准输出电压基准源温度系数3 逻辑输入输入电压高 (VINH) 低 (VINL) 输入电流 (IIN) 输入电容 (CIN)6 测试条件/注释外部基准电压源内部基准电压源 ±10 V 范围 ±5 V 范围 ±2.5 V 范围 ±10 V 范围 ±5 V 范围 ±2.5 V 范围 ±10 V 范围 ±5 V 范围 ±2.5 V 范围 ±10 V 范围 ±5 V 范围 ±2.5 V 范围外部基准电压源 ±10 V 范围 ±5 V 范围 ±2.5 V 范围内部基准电压源 ±10 V 范围外部基准电压源内部基准电压源 ±10 V 范围 ±5 V 范围 ±2.5 V 范围软件/硬件可选软件/硬件可选软件/硬件可选 ±10 V 范围，见图 34 ±5 V 范围，见图 34 ±2.5 V 范围，见图 34 见“模拟输入”部分见“ADC 传递函数”部分 REFSEL = 1 REFINOUT VDRIVE = 2.7 V 至 3.6 V VDRIVE = 2.3 V 至 2.7 V VDRIVE = 2.7 V 至 3.6 V VDRIVE = 2.3 V 至 2.7 V 数据手册最小值典型值 0.85 2.495 2.495 2 1.7 ±2 ±3 3 4 8 ±0.8 ±1 ±3 ±1.3 ±0.9 ±0.5 ±2 ±3 ±3 ±4 ±3 ±6 ±3 ±2 ±4 4 4 8 ±10.5 ±6.5 ±4 10 1 2.5 7.5 ±2 5 最大值单位 ±5 ±10 11 ±8 ±10 ±15 ±20.4 ±10 ±32 ±5 12 ±10 ±5 ±2.5 25 2.505 ±1 2.505 ±15 0.8 0.7 ±1 ppm/°C ppm/°C LSB LSB LSB LSB LSB LSB μV/°C μV/°C μV/°C LSB LSB LSB LSB LSB LSB LSB ppm/°C ppm/°C LSB LSB LSB V V V μA μA μA pF MΩ ppm/°C V μA pF V ppm/°C V V V V μA pF Rev. 0 | Page 4 of 50

数据手册参数逻辑输出输出电压高 (VOH) 低 (VOL) 悬空态漏电流悬空态输出电容6 输出编码转换速率转换时间采集时间吞吐速率电源要求 VCC VDRIVE IVCC 正常模式静态工作关断模式 IDRIVE 正常模式静态工作关断模式功耗正常模式静态工作关断模式 AD7616 测试条件/注释 ISOURCE = 100 μA ISINK = 100 μA 二进制补码每对通道每对通道每对通道 fSAMPLE = 1 MSPS 数字输入 = 0 V 或 VDRIVE fSAMPLE = 1 MSPS fSAMPLE = 1 MSPS 最小值 VDRIVE − 0.2 4.75 2.3 典型值 ±0.005 5 0.5 0.5 37 42 28 0.3 7 50 185 230 0.75 最大值单位 0.4 ±1 1 5.25 3.6 57 65 0.75 8 300 350 V V μA pF μs μs MSPS V V mA mA μA mA mA μA mW mW mW 1 参见“术语”部分。 2 通过使能过采样，用户可实现93 dB SNR。这些值对手动模式有效。在突发模式下，这些值要降低大约1 dB。 3 未经生产测试。样片在初次发布期间均经过测试，以确保符合标准要求。 4 LSB表示最低有效位。±2.5 V输入范围时，1 LSB = 76.293 μV。±5 V输入范围时，1 LSB = 152.58 μV。±10 V输入范围时，1 LSB = 305.175 μV。 5 内部基准源的正负满量程误差不包括基准源误差。 6 仿真数据支持。 Rev. 0 | Page 5 of 50

AD7616 时序规格通用时序规格数据手册除非另有说明，VCC = 4.75 V至5.25 V，VDRIVE = 2.3 V至3.6 V，VREF = 2.5 V外部/内部基准电压，TA = −40°C至+125°C。接口时序利用30 pF负载电容进行测试，取决于VDRIVE和串行接口的负载电容（参见表14）。表2. 参数1 tCYCLE tCONV_LOW tCONV_HIGH tBUSY_DELAY tCS_SETUP tCH_SETUP tCH_HOLD tCONV tACQ tQUIET tRESET_LOW 部分复位完全复位 tDEVICE_SETUP 部分复位完全复位 tWRITE 部分复位完全复位 tRESET_WAIT tRESET_SETUP 部分复位完全复位 tRESET_HOLD 部分复位完全复位最小值典型值最大值单位描述 1 50 50 20 50 20 480 50 40 1.2 50 15 50 240 1 10 0.05 10 0.24 475 32 520 500 连续 CONVST 上升沿之间的最短时间（不包括突发和过采样模式） μs CONVST 低电平脉冲宽度 ns CONVST 高电平脉冲宽度 ns CONVST 高电平到 BUSY 高电平（手动模式） ns BUSY下降沿到CS下降沿建立时间 ns 硬件模式下 CHSELx 的通道选择建立时间 ns 硬件模式下 CHSELx 的通道选择保持时间 ns 选定通道对的转换时间 ns 选定通道对的采集时间 ns CS 上升沿到下一CONVST上升沿 ns 部分RESET低电平脉冲宽度 ns 完全RESET低电平脉冲宽度 μs 部分RESET高电平到CONVST上升沿之间的时间 ns ms 完全RESET高电平到CONVST上升沿之间的时间 ns μs ms 稳定VCC/VDRIVE到RESET释放之间的时间（见图 50） ns ms ns ms RESET释放之前被查询的硬件输入必须保持稳定的时间（见图 50） RESET释放之后被查询的硬件输入必须保持稳定的时间（见图50）对于写操作，部分RESET高电平到CS之间的时间对于写操作，完全RESET高电平到CS之间的时间 1 未经生产测试。样片在初次发布期间均经过测试，以确保符合标准要求。图2. 所有接口的通用时序图 Rev. 0 | Page 6 of 50

数据手册 AD7616 图3. 复位时序 3 0 1 - 1 9 5 3 1 Rev. 0 | Page 7 of 50

AD7616 并行模式时序规格数据手册表3. 参数 tRD_SETUP tRD_HOLD tRD_HIGH tRD_LOW tDOUT_SETUP tDOUT_3STATE tWR_SETUP tWR_HIGH tWR_LOW tWR_HOLD tDIN_SETUP tDIN_HOLD tCONF_SETTLE 最小值典型值最大值单位描述 10 10 10 30 10 20 30 10 30 10 20 30 11 ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns CS 下降沿到RD下降沿建立时间 RD 上升沿到CS上升沿保持时间 RD 高电平脉冲宽度 RD 低电平脉冲宽度下降沿后的数据访问时间 RD CS 上升沿到DBx高阻抗状态 CS 到WR建立时间 WR 高电平脉冲宽度 WR 低电平脉冲宽度 WR 保持时间配置数据到WR建立时间配置数据到WR保持时间配置数据稳定时间，WR上升沿到CONVST上升沿图4. 并行读取时序图图5. 并行写入时序图 Rev. 0 | Page 8 of 50

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