为什么 ADS111x 系列仍然随处可见 #
多年来,小型 ADS1115 转接板一直在开发板商店、电商平台和模块供应商处销售。它的吸引力显而易见:微控制器无需大型模拟板,就能获得 16 位 delta-sigma ADC、内部基准、低速传感器采集能力和简单的数字接口。
大家熟悉的模块名称背后,其实是一个更大的产品系列。截至 2026 年 7 月 31 日,Texas Instruments 将目录级、Q1 汽车级和 L 低压总线版本分别计算,共列出 13 个通用型号,涵盖 ADS1110、ADS1112、ADS1113、ADS1114、ADS1115、ADS1118 和 ADS1119 分支:
ADS1110、ADS1112、ADS1113、ADS1113-Q1、ADS1114、ADS1114-Q1、ADS1114L、ADS1115、ADS1115-Q1、ADS1115L、ADS1118、ADS1118-Q1 和 ADS1119。
它们都属于小型 16 位 delta-sigma ADC 这一范畴,但并非同一代引脚兼容产品。接口、输入多路复用器、PGA、比较器、温度传感器、基准选项、I²C 寻址、电源范围和封装各不相同。
采购时,可订购后缀的具体型号比系列名称更关键。它决定了封装、包装数量、温度等级、汽车认证,有时还决定适用数据手册中的哪些限值。
13 款型号对比 #
下表只是选型参考,不能替代 TI 最新的数据手册和可订购附录。
| 产品 | 接口 | 输入 | PGA | 比较器 / 附加功能 | 最大速率 | 电源 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ADS1110 | I²C | 1 路差分或单端测量 | 有 | 紧凑型 SOT-23-6 方案 | 240 SPS | 2.7–5.5 V |
| ADS1112 | I²C | 2 路差分或 3 路单端 | 有 | 8 个可选地址 | 240 SPS | 2.7–5.5 V |
| ADS1113 | I²C | 1 路差分或单端 | 无 | 精简版 860-SPS 内核 | 860 SPS | 2.0–5.5 V |
| ADS1113-Q1 | I²C | 1 路差分或单端 | 无 | 汽车级,文档支持功能安全 | 860 SPS | 2.0–5.5 V |
| ADS1114 | I²C | 1 路差分或单端 | 有 | 比较器 / ALERT-RDY | 860 SPS | 2.0–5.5 V |
| ADS1114-Q1 | I²C | 1 路差分或单端 | 有 | 汽车级比较器版本 | 860 SPS | 2.0–5.5 V |
| ADS1114L | I²C | 1 路差分或单端 | 有 | 支持 1.8-V I²C 总线 | 860 SPS | 2.0–3.6 V |
| ADS1115 | I²C | 4 路单端或 2 路差分 | 有 | MUX、比较器 / ALERT-RDY | 860 SPS | 2.0–5.5 V |
| ADS1115-Q1 | I²C | 4 路单端或 2 路差分 | 有 | 汽车级 MUX 和比较器 | 860 SPS | 2.0–5.5 V |
| ADS1115L | I²C | 4 路单端或 2 路差分 | 有 | 支持 1.8-V I²C 总线 | 860 SPS | 2.0–3.6 V |
| ADS1118 | SPI | 4 路单端或 2 路差分 | 有 | 内置温度传感器 | 860 SPS | 2.0–5.5 V |
| ADS1118-Q1 | SPI | 4 路单端或 2 路差分 | 有 | 汽车级温度传感器版本 | 860 SPS | 2.0–5.5 V |
| ADS1119 | I²C | 4 路单端或 2 路差分 | 增益 1 或 4 | 输入缓冲器,可选外部 VREF | 1 kSPS | 2.3–5.5 V |
“16 位”并不代表任何配置下都能做到 16 位无噪声。实际可用分辨率取决于数据速率、PGA 设置、源阻抗、基准噪声、PCB 布局、接地和输入滤波。
方向一:面向紧凑型传统设计的 ADS1110 和 ADS1112 #
ADS1110:六引脚单通道测量系统 #
ADS1110 在 SOT-23-6 封装内集成了差分输入、2.048 V 基准、振荡器和 PGA,支持 15、30、60、240 SPS 数据速率,PGA 增益最高 8 倍。对于单个慢速通道,它依然是高效之选:
- 在允许输入范围内的电池或电源轨监测;
- 配合适当调理电路的压力或温度传感器;
- 紧凑型变送器;
- 低速板级电压测量。
它的短板不在标称分辨率,而在系统灵活性:只有一个测量通道,数据速率上限 240 SPS,寄存器/接口架构也比 860-SPS 那一支老旧得多。
TI 当前的网页参数表和较早的数据手册订购信息中,各可订购代码的温度覆盖范围并不一致。买家应核实具体的 ADS1110AxIDBVR/DBVT 变体及最新文档,不能仅凭系列名称就认定某一温度范围。
ADS1112:输入更多,转换内核依旧 #
ADS1112 增加了一个多路复用器,可进行两路差分或三路单端测量。两个地址引脚提供八个可选的 I²C 地址。它保留了内部基准、振荡器、PGA 以及 15 至 240-SPS 的速率。
在维护已获批准的工业设计时,该器件可能有其价值,但对于新的低成本四通道模块,它很少会成为自然而然的选择。其通道安排、速度、封装和地址行为必须与现有板卡匹配。
对采购而言,更重要的教训是:一个主要特性较少的较旧器件,成本可能高于大批量的较新器件。集成度较低并不保证当前采购价格更低。
方向二:ADS1113、ADS1114 和 ADS1115 #
这些器件共享 TI 主流的 860-SPS I²C 架构:
- 16 位 delta-sigma 转换;
- 8 至 860-SPS 可编程数据速率;
- 内部低漂移基准和振荡器;
- 单次和连续转换;
- 单周期建立;
- 2.0 至 5.5-V 电源;
- 连续转换模式下典型电流约 150 µA;
- 四个引脚可选的 I²C 地址。
选型差异主要在于输入 MUX、PGA 和比较器。
| 型号 | 输入配置 | PGA | 数字比较器 |
|---|---|---|---|
| ADS1113 | 1 路单端或差分输入 | 无 | 无 |
| ADS1114 | 1 路单端或差分输入 | 有 | 有 |
| ADS1115 | 4 路单端或 2 路差分输入 | 有 | 有 |
ADS1113:模拟量程已固定时选用 #
ADS1113 保留了 860-SPS 转换器、基准、振荡器和 I²C 接口,但省去了 PGA、比较器和多路 MUX。它适合单路信号,且该信号已经过放大并限制在 ADC 所需量程内。
对于可配置的测量工具,它就不太合适了:固件无法像 PGA 器件那样选择相同的量程档位,也没有比较器输出可用于自主阈值报警。
ADS1114:单路输入,具备完整 PGA 和报警通路 #
ADS1114 增加了可编程增益放大器和带 ALERT/RDY 引脚的数字比较器,适合单路物理通道需要小信号量程选择、阈值检测或转换完成中断的场景。
对于四输入桌面记录仪,ADS1115 通常更灵活。若只有一路经过精心调理的电桥或电流通道,ADS1114 则不必为未使用的模拟输入占用板面积。
ADS1115:出货量最大,往往就是实用的默认选择 #
ADS1115 通过其 MUX 提供四个单端输入或两个差分测量,外加 PGA 和比较器。TI 文档记载的差分组合包括 AIN0–AIN1、AIN0–AIN3、AIN1–AIN3 和 AIN2–AIN3,以及四个相对于地测量的输入。
其 PGA 提供从 ±6.144 V 到 ±0.256 V 的满量程范围。这并不允许模拟引脚超过供电轨;绝对输入限值仍然适用。更宽的数值满量程设置主要是在器件供电较低时改变码值标度。
ADS1115 广泛的模块生态系统和量产规模,在某些数量下可使其比更简单或更早的同类产品更便宜。这是供应规模效应,并非该 ADC 质量更低的证据。
L 后缀改变了什么 #
ADS1114L 和 ADS1115L 并非降低精度的版本。它们的标志性特性是兼容 1.8-V I²C 总线,同时 ADC 供电仍处于其规定的 2.0 至 3.6 V 范围内。
| 特性 | ADS1115 | ADS1115L |
|---|---|---|
| ADC 供电 | 2.0–5.5 V | 2.0–3.6 V |
| 1.8-V I²C 总线 | 并非标志性特性 | 明确支持 |
| 最大速率 | 860 SPS | 860 SPS |
| 输入 | 4 单端 / 2 差分 | 4 单端 / 2 差分 |
| PGA 和比较器 | 是 | 是 |
| 封装 | X2QFN、SOT 和 VSSOP 选项 | 12 引脚 DSBGA 和 10 引脚 VSSOP 选项 |
由此可以得出一条实用规则:
- 3.3-V MCU,板面积普通:标准 ADS1115 通常更简单。
- 1.8-V 主机 I/O,且没有电平转换器:自然应选 ADS1115L。
- 5-V ADC 供电:不要选 L 版本。
- 布局面积极小:先评估 DSBGA 选项、组装良率和检测能力。
在采购数据库中,不能把 L 后缀理解为“低功耗”、“精简版”或“精度较低”。
方向三:用于 SPI 和温度感知测量的 ADS1118 #
ADS1118 仍是 16 位、860 SPS、四单端/两差分转换器,带 PGA、内部基准和振荡器,但有两个主要系统特性不同:
- 数字接口是 SPI,而非 I²C;
- 比较器换成了内部温度传感器。
| 特性 | ADS1115 | ADS1118 |
|---|---|---|
| 接口 | I²C | SPI |
| 输入 MUX | 4 SE / 2 DE | 4 SE / 2 DE |
| PGA | 是 | 是 |
| 比较器 | 是 | 否 |
| 内部温度传感器 | 否 | 是 |
| 最大数据速率 | 860 SPS | 860 SPS |
ADS1118 可用于热电偶采集,但内部传感器测量的是 ADC 裸片温度。只有 ADC 与热电偶连接器热耦合,且远离处理器、显示器、稳压器或功率电阻等热源时,冷端补偿才可信。
SPI 还通过片选明确选择器件。当确定性点对点通信比在两根线上挂多个带地址的 ADC 更重要时,SPI 可能更合适。
方向四:ADS1119 用于缓冲和比例式系统 #
ADS1119 并非简单的“ADS1115 加 140 SPS”。它针对的是另一类信号链问题:
- 轨到轨输入缓冲器,实现高输入阻抗;
- 内部或外部电压基准;
- 增益可选 1 和 4;
- 四个单端或两个差分输入;
- 20、90、330 和 1000 SPS 数据速率;
- 在 20 SPS 下同时抑制 50 Hz 和 60 Hz;
- 16 个引脚可选的 I²C 地址;
- 16 引脚 WQFN 或 TSSOP 封装。
缓冲器可减轻高阻抗传感器或分压网络的负载。外部基准输入支持比例式架构,即用同一激励同时驱动传感器和 ADC 基准:
Shared excitation/reference
├── sensor excitation
└── ADS1119 external VREF
这样,电源波动对传感器输出和基准的影响方向相同,从而减少了一项测量误差来源。
ADS1119 的代价是 PGA 灵活性降低:增益只有 1 或 4,不像 ADS1115 那样有多个满量程范围。需要方便地以电子方式切换量程,选 ADS1115;如果关键要求是源负载、外部基准或地址数量,则选 ADS1119。
Q1 意味着什么,不意味着什么 #
本次比较涉及的四款 Q1 产品为:
- ADS1113-Q1
- ADS1114-Q1
- ADS1115-Q1
- ADS1118-Q1
TI 表示,这些器件已通过 AEC-Q100 汽车应用认证;对于所列 ADS111x-Q1 系列,Grade 1 的环境温度覆盖范围为 −40°C 至 +125°C。TI 还将 I²C Q1 系列标注为“Functional Safety-Capable”,并提供相关文档以支持系统设计。
Q1 并不代表目录级 ADS1115 可以直接替换到已通过汽车认证的 BOM 中,也不代表整个 ECU 就自动符合 ISO 26262。仍需确认具体的 Q1 可订购代码、封装、认证证据、安全文档,并取得客户批准。
7 月 28 日快照中报告的 Q1 价格溢价 #
以下数据来自用户提供的 TI 网站 Excel 导出文件,抓取时间为 2026 年 7 月 28 日 04:00。这只是历史价格快照,并非 LimChip 当前报价。由于未提供货币、地区、订单数量、封装和 TI 账户条件,这些百分比仅供参考。
| 目录型号 | 报告快照 | Q1 型号 | 报告快照 | 差异 |
|---|---|---|---|---|
| ADS1113 | $1.872 | ADS1113-Q1 | $2.799 | +49.5% |
| ADS1114 | $1.968 | ADS1114-Q1 | $2.952 | +50.0% |
| ADS1115 | $1.797 | ADS1115-Q1 | $3.218 | +79.1% |
| ADS1118 | $2.193 | ADS1118-Q1 | $4.004 | +82.6% |
不要根据这些历史单价数据做采购决策。如需实时比较,请索取确切的可订购代码、数量、日期码、包装和交货计划。
为什么 ADS1115 的成本可能低于更旧或更简单的器件 #
同一快照还报告了:
| 产品 | 2026 年 7 月 28 日快照报告值 |
|---|---|
| ADS1115 | $1.797 |
| ADS1113 | $1.872 |
| ADS1110 | $1.925 |
| ADS1114 | $1.968 |
| ADS1114L | $1.968 |
| ADS1118 | $2.193 |
| ADS1119 | $2.30 |
| ADS1112 | $3.14 |
ADS1115 是该导出数据中价格最低的目录型号,这说得通:价格取决于制造规模、封装、需求、库存和数量折扣,与功能高低并无线性关系。ADS1112 采用较旧的 240-SPS 架构,当产量和需求较小时,成本反而可能更高。
做 SEO 和采购记录时,别写“ADS1115 总是最便宜”。准确的说法是:在这份特定日期的导出数据中,它是列出的最低价目录型号。
封装与组装选择 #
以下封装尺寸为系列级标称参考值。具体可订购代码的机械图纸请另行确认。
| 封装系列 | 近似本体尺寸 | 采购与组装影响 |
|---|---|---|
| DSBGA | ADS111xL YCJ 约为 1.47 × 1.03 mm | 占位最小;对 PCB、钢网、贴装和检测要求苛刻 |
| X2QFN | 2.0 × 1.5 mm | 非常紧凑,无外露引脚;请确认焊盘图形 |
| UQFN | 2.0 × 1.6 mm | 用于 Q1 选项;汽车资质取决于具体可订购代码 |
| SOT / SOT-23 系列 | 约 2.9 × 2.8 mm | 更易于光学检测和紧凑原型制作 |
| VSSOP | 3.0 × 4.9 mm | 组装和调试方便;常用于模块 |
| WQFN | 3.0 × 3.0 mm | 紧凑的 ADS1119 选项 |
| TSSOP | ADS1119 本体约 5.0 × 4.4 mm | 较大,但更易于布线和检测 |
模块照片不能作为判断封装的可靠依据。许多市场板卡实际使用 VSSOP 封装的 ADS1115 或引脚兼容的替代品,而商品标题却保持不变。
引脚兼容替代品:把 P2P 当作一项工程主张来对待 #
国内外供应商都在提供宣称可引脚对引脚替代常见 ADS111x 器件的 ADC。封装匹配只是第一项检查。
工程上应比较:
- 完整的寄存器映射和复位值;
- I²C 地址行为与时钟拉伸细节;
- 比较器极性、锁存以及 ALERT/RDY 时序;
- PGA 量程和绝对输入限值;
- 所需数据速率下的无噪声分辨率;
- 输入阻抗与源建立行为;
- 内部基准精度和漂移;
- 振荡器容差与 50/60-Hz 抑制;
- 上电复位、单次转换时序和转换延迟;
- 封装标记、温度等级和资质证据。
在实验台上能正常工作的固件,遇到欠压、总线恢复、通道切换或阈值操作时仍可能失效。P2P 替代品在 BOM 批准前,应通过原理图审查、寄存器级回归测试、模拟精度测试和环境验证。
转接板和模块采购风险 #
ADS1115 模块适合开发使用,但未必能直接用于量产:
- 模块里可能装的是兼容 ADC,而非 TI 器件;
- 不同板卡版本的输入保护和 RC 滤波可能不同;
- 上拉电阻可能强制使用不合适的 I²C 电压;
- PCB 可能引入漏电、噪声或接地误差;
- 卖家可能不提供批次可追溯性或湿敏控制记录;
- 模块尺寸和引脚标签可能保持不变,而 BOM 已经更改。
工程原型阶段,记录板卡版本并拍下丝印标记。量产阶段,采购确切的 IC,或采用 BOM 已冻结、有来料检验计划和变更通知协议的受控模块。
选型摘要 #
| 需求 | 推荐起点 |
|---|---|
| 四通道通用采集 | ADS1115 |
| 带 PGA 和阈值报警的单通道 | ADS1114 |
| 不带 PGA 的单调理通道 | ADS1113 |
| 1.8-V I²C 总线 | ADS1115L 或 ADS1114L |
| SPI 加内部裸片温度测量 | ADS1118 |
| 高阻抗源或外部基准 | ADS1119 |
| 极紧凑的传统单通道 | ADS1110 |
| 维护较旧的多输入设计 | ADS1112 |
| 汽车设计 | 相应的 Q1 器件,需经全面批准 |
这只是选型起点,不能当作自动替换表。输入共模范围、源阻抗、所需有效分辨率、数据速率、基准方案和封装组装方式,仍需逐项计算。
RFQ 和来料检验清单 #
ADS111x 的 RFQ 需提供以下信息:
- 完整的 TI 可订购料号,不能只写“ADS1115”;
- 目标数量和年需求量;
- 目录、L 或 Q1 要求;
- 封装和卷带数量;
- 可接受的日期码范围和单批次要求;
- 用于原型、工业还是汽车最终用途;
- 所需可追溯性和证书文件;
- 发货目的地和要求的交货日期。
收货时请核实:
- 制造商标签和完整可订购代码;
- 批次、日期码和数量是否一致;
- 封装尺寸和顶部标记是否与 TI 文档一致;
- 适用时检查防潮袋、干燥剂和湿度指示卡;
- 卷盘、料袋和方向是否一致;
- 样品电气行为、寄存器 ID 假设和转换噪声;
- 当来源风险较高时,进行 X 射线或进一步真伪验证。
购买前必须确认当前库存、价格、日期码、批次状况和包装。
结论 #
ADS111x 并不是同一个 ADC 换几个名字。ADS1110 和 ADS1112 沿用紧凑的传统架构;ADS1113、ADS1114 和 ADS1115 构成主流的 860-SPS I²C 分支;ADS1114L 和 ADS1115L 解决 1.8-V 总线兼容问题;ADS1118 改用 SPI 并增加裸片温度测量;ADS1119 则侧重缓冲输入、外部基准支持和更多 I²C 地址。
ADS1115 仍是低速多通道采集最通用的默认选择,但采购决策应从信号源和接口出发,而不是看模块在市场上的热度。冻结完整的可订购代码,核实最新数据手册,并在放行量产前对任何声称的 P2P 替代品进行认证。
官方参考资料 #
- TI ADS1110 产品页面和数据表
- TI ADS1112 产品页面和数据表
- TI ADS1113 产品页面和 ADS111x 系列数据表
- TI ADS1114 产品页面
- TI ADS1115 产品页面
- TI ADS1115L 产品页面和 ADS111xL 数据表
- TI ADS1118 产品页面和数据表
- TI ADS1118-Q1 汽车产品页面
- TI ADS1113-Q1 汽车系列产品页面
- TI ADS1119 产品页面和数据表
