在现代电子系统中，数据采集是获取信息的关键环节，其精度与效率直接影响系统性能。AD7606 作为一款 16 位、多通道同时采样的模数转换数据采集系统，凭借其出色的性能和丰富的功能，在众多领域发挥着重要作用。下面将结合相关资料，对 AD7606 进行全面剖析。

一、芯片概述

AD7606 由 Analog Devices 公司推出，是一款集成度高、性能卓越的多通道数据采集芯片。它采用 64 引脚 LQFP 封装，集成了模拟输入钳位保护、二阶抗混叠滤波器、跟踪保持放大器、16 位电荷再分配逐次逼近型 ADC、灵活的数字滤波器、2.5V 基准源及基准缓冲器，还有高速的串行和并行接口，为复杂的数据采集应用提供了完整的解决方案。

二、功能特性

（一）多通道同时采样

AD7606 具备 8 路同时采样的能力，可对多个模拟信号进行同步采集。在电力系统监测中，能同时采集三相电压和电流信号，准确获取各相的电气参数，为电力分析和故障诊断提供精确数据支持；在工业自动化的多传感器数据采集场景里，可同步采集温度、压力、流量等多种传感器信号，实现对生产过程的全面监控。

（二）宽模拟输入范围与高输入阻抗

支持 ±10V 和 ±5V 的真双极性模拟输入范围，能适应多种信号源的电压特性。其 1MΩ 的模拟输入阻抗，可减少对外部驱动放大器的依赖，允许传感器或信号源直接连接，简化电路设计，降低成本，同时提高系统的稳定性和可靠性。在传感器信号采集电路中，高输入阻抗能有效避免信号衰减和失真，确保采集到的信号真实可靠。

（三）高精度转换与低噪声性能

16 位的分辨率确保了数据转换的高精度，在整个工作温度范围内，具有低的积分非线性（±0.5 LSB）和微分非线性（±0.5 LSB）。其出色的噪声性能表现为 95.5 dB 的信噪比（SNR）和 -107 dB 的总谐波失真（THD），在精密测量仪器、音频信号处理等对精度和噪声要求严苛的领域，能保证测量结果的准确性和信号质量的高保真度。在音频采集设备中，低噪声性能可减少背景噪声干扰，还原出更纯净的音频信号。

（四）灵活的接口与数字滤波功能

提供并行、串行和并行字节三种接口模式，通过 PAR/SER/BYTE SEL 和 DB15/BYTE SEL 引脚进行选择，方便与各种微控制器、DSP 等数字设备连接。内置的数字滤波器可通过 OS [2:0] 引脚设置过采样率，在降低采样速率的同时提高信噪比和动态范围，适用于对数据精度要求高、采样速率要求相对较低的应用场景。在环境监测的数据采集系统中，可利用数字滤波功能提高对微弱信号的检测精度。

（五）多种工作模式与电源管理

具有正常模式、待机模式和关机模式，通过 STBY 和 RANGE 引脚进行设置。待机模式下电流消耗最大为 8mA，关机模式下仅为 6μA，有效降低系统功耗。在电池供电的便携式设备或对功耗敏感的应用中，合理运用这些模式可延长设备续航时间，提高能源利用效率。

三、工作原理

（一）模拟输入处理

模拟输入信号首先经过钳位保护电路，该电路能承受高达 ±16.5V 的过电压，保护芯片免受损坏。之后信号进入二阶抗混叠滤波器，滤除高于奈奎斯特频率的信号，防止混叠现象。在 ±5V 输入范围时，滤波器的 -3dB 截止频率约为 15kHz；在 ±10V 输入范围时，约为 23kHz。经过滤波的信号由跟踪保持放大器采集，在 CONVST 信号的上升沿，跟踪保持放大器同时对 8 路输入信号进行采样并保持，为后续的模数转换提供稳定的信号。

（二）模数转换过程

AD7606 采用电荷再分配逐次逼近型 ADC 进行模数转换。转换过程由内部振荡器提供时钟，转换时间为 4μs。在转换过程中，BUSY 信号变为高电平，转换结束后，BUSY 信号变为低电平，此时跟踪保持放大器返回跟踪模式，新的数据可通过并行、串行或并行字节接口读取。数据输出采用二进制补码形式，根据输入范围不同，LSB 大小有所差异，±10V 范围时 1 LSB = 305.175μV，±5V 范围时 1 LSB = 152.58μV。

（三）参考电压选择

芯片内部集成 2.5V 带隙基准源，通过 REF SELECT 引脚可选择内部或外部基准电压。选择内部基准时，REFIN/REFOUT 引脚输出 2.5V 基准电压，内部缓冲器将其提升至 4.5V 供 SAR ADC 使用；选择外部基准时，需在 REFIN/REFOUT 引脚施加 2.5V 外部基准电压，同样经内部缓冲器提升至 4.5V。在多芯片应用中，可采用单个外部基准源驱动多个 AD7606 的 REFIN/REFOUT 引脚，或用一个配置为内部基准模式的芯片驱动其他外部基准模式的芯片。

四、应用场景

（一）电力系统监测与保护

在电力系统中，AD7606 可实时采集电网的电压、电流等信号，用于电能质量分析、故障检测与保护。通过对三相电压和电流的精确测量，计算有功功率、无功功率、功率因数等参数，监测电网的运行状态，及时发现电压波动、谐波超标等问题，为电力系统的稳定运行提供保障。

（二）工业自动化控制

在工业自动化领域，常用于多传感器数据采集与处理。如在智能工厂的生产线上，采集温度、压力、位移等传感器信号，为自动化控制系统提供数据支持，实现对生产过程的精确控制和优化。在机械加工设备中，采集刀具的切削力、振动等信号，通过数据分析调整加工参数，提高加工精度和产品质量。

（三）测试测量仪器

在测试测量仪器中，如示波器、频谱分析仪等，AD7606 作为核心的数据采集部件，将模拟信号转换为数字信号，供后续的信号处理和分析。其高精度和低噪声性能，能确保仪器准确测量微弱信号，提高测量精度和分辨率，满足科研、生产测试等对测量仪器的高要求。

五、使用注意事项

（一）电源与接地设计

AD7606 的模拟电源 AVCC 和逻辑电源 VDRIVE 需分别进行去耦处理。AVCC 引脚使用 100nF 和 10μF 电容进行去耦，VDRIVE 引脚也应采取相应的去耦措施，以降低电源噪声对芯片性能的影响。在接地方面，模拟地和数字地应分开设计，并在靠近芯片处单点连接，避免地环路干扰。同时，要确保接地平面良好，减少接地电阻，提高系统的抗干扰能力。

（二）接口连接与时序

根据实际应用需求选择合适的接口模式，并严格按照时序要求进行连接。在并行接口模式下，注意 CS 和 RD 信号的时序配合，确保数据的准确读取；在串行接口模式下，要保证 SCLK 信号的频率符合要求，CS 信号正确控制数据传输的起始和结束。在多芯片连接时，合理分配 CS 信号，避免数据冲突。

（三）布局布线

在印刷电路板（PCB）布局布线时，将模拟部分和数字部分分开，避免数字信号对模拟信号产生干扰。模拟信号走线应尽量短且宽，减少信号传输过程中的损耗和干扰。避免数字线在芯片下方穿过，防止噪声耦合到芯片内部。对高速切换信号，如 CONVST A、CONVST B 等，要进行屏蔽处理，避免其辐射噪声影响其他电路。

本文参考资料来源IC资料网——AD7606数据手册。