在现代高精度数据采集系统中，ADC（模数转换器）扮演着至关重要的角色。其中，ADS1274 是一款高性能、低功耗的 24 位 ΔΣ 型 ADC，广泛应用于工业测量、医疗设备、科学仪器等领域。本文将围绕 ADS1274 的电路设计与实际应用进行深入分析，帮助读者更好地理解和使用该芯片。

一、ADS1274 简介

ADS1274 是 Texas Instruments 推出的一款 24 位、多通道、ΔΣ 调制型 ADC，支持高达 100 kSPS 的采样率。其内置的可编程增益放大器（PGA）和多种输入模式，使其能够灵活适应不同的信号源需求。此外，ADS1274 还具备低噪声、高分辨率和良好的线性度等优点，非常适合用于精密测量系统。

二、ADS1274 电路结构

ADS1274 的典型应用电路通常包括以下几个部分：

1. 电源模块：为 ADC 提供稳定的工作电压，通常采用 3.3V 或 5V 供电。

2. 信号调理电路：根据输入信号的范围，可能需要加入前置放大器或滤波器，以确保信号在 ADC 的输入范围内。

3. 参考电压源：提供稳定的基准电压，影响 ADC 的转换精度。

4. 数字接口电路：通过 SPI 或 I²C 接口与主控芯片通信，实现数据的读取和控制。

三、ADS1274 的关键特性

- 高分辨率：24 位输出，适用于高精度测量。

- 低功耗：在正常工作模式下功耗较低，适合便携式设备。

- 可编程增益：支持 1 到 128 倍的增益调节，适应不同幅度的输入信号。

- 多种输入模式：支持差分输入、单端输入等多种方式，提高系统灵活性。

- 内置校准功能：支持自校准和系统校准，提升测量准确性。

四、ADS1274 应用场景

ADS1274 广泛应用于以下领域：

- 工业自动化：用于温度、压力、流量等传感器信号的采集。

- 医疗设备：如心电图仪、血氧监测仪等，对精度要求极高。

- 科研仪器：如示波器、频谱分析仪等，需要高精度数据采集。

- 环境监测系统：用于空气质量、水质等参数的检测。

五、ADS1274 设计注意事项

在使用 ADS1274 进行电路设计时，需要注意以下几点：

- 电源稳定性：应使用低噪声、高精度的电源模块，避免电源波动影响 ADC 性能。

- 信号调理：根据输入信号的特点选择合适的前置放大器和滤波器，防止过载或失真。

- 参考电压匹配：参考电压应与 ADC 的输入范围相匹配，并保持稳定。

- PCB 布局：模拟和数字部分应分开布局，减少干扰，提高系统的整体性能。

六、结语

ADS1274 是一款高性能、多功能的 ADC 芯片，适用于多种高精度数据采集场景。通过合理设计其外围电路，并充分理解其工作原理和特性，可以充分发挥其优势，构建出稳定、可靠的测量系统。对于从事电子设计、工业控制或科研工作的工程师来说，掌握 ADS1274 的应用方法具有重要意义。