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。

ADS111x 系列设计图
Four design directions across the TI ADS111x small delta-sigma ADC family

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
ADS1110I²C1 路差分或单端测量有紧凑型 SOT-23-6 方案240 SPS2.7–5.5 V
ADS1112I²C2 路差分或 3 路单端有8 个可选地址240 SPS2.7–5.5 V
ADS1113I²C1 路差分或单端无精简版 860-SPS 内核860 SPS2.0–5.5 V
ADS1113-Q1I²C1 路差分或单端无汽车级,文档支持功能安全860 SPS2.0–5.5 V
ADS1114I²C1 路差分或单端有比较器 / ALERT-RDY860 SPS2.0–5.5 V
ADS1114-Q1I²C1 路差分或单端有汽车级比较器版本860 SPS2.0–5.5 V
ADS1114LI²C1 路差分或单端有支持 1.8-V I²C 总线860 SPS2.0–3.6 V
ADS1115I²C4 路单端或 2 路差分有MUX、比较器 / ALERT-RDY860 SPS2.0–5.5 V
ADS1115-Q1I²C4 路单端或 2 路差分有汽车级 MUX 和比较器860 SPS2.0–5.5 V
ADS1115LI²C4 路单端或 2 路差分有支持 1.8-V I²C 总线860 SPS2.0–3.6 V
ADS1118SPI4 路单端或 2 路差分有内置温度传感器860 SPS2.0–5.5 V
ADS1118-Q1SPI4 路单端或 2 路差分有汽车级温度传感器版本860 SPS2.0–5.5 V
ADS1119I²C4 路单端或 2 路差分增益 1 或 4输入缓冲器,可选外部 VREF1 kSPS2.3–5.5 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
ADS11131 路单端或差分输入无无
ADS11141 路单端或差分输入有有
ADS11154 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ADS1115ADS1115L
ADC 供电2.0–5.5 V2.0–3.6 V
1.8-V I²C 总线并非标志性特性明确支持
最大速率860 SPS860 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ADS1115ADS1118
接口I²CSPI
输入 MUX4 SE / 2 DE4 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 SPS860 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。

ADS111x 型号选择路径
A requirement-led selection path for ADS1110, ADS1112, ADS1113, ADS1114, ADS1115, ADS1115L, ADS1118 and 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$1.872ADS1113-Q1$2.799+49.5%
ADS1114$1.968ADS1114-Q1$2.952+50.0%
ADS1115$1.797ADS1115-Q1$3.218+79.1%
ADS1118$2.193ADS1118-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
DSBGAADS111xL 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
X2QFN2.0 × 1.5 mm非常紧凑,无外露引脚;请确认焊盘图形
UQFN2.0 × 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
VSSOP3.0 × 4.9 mm组装和调试方便;常用于模块
WQFN3.0 × 3.0 mm紧凑的 ADS1119 选项
TSSOPADS1119 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:

  1. 制造商标签和完整可订购代码;
  2. 批次、日期码和数量是否一致;
  3. 封装尺寸和顶部标记是否与 TI 文档一致;
  4. 适用时检查防潮袋、干燥剂和湿度指示卡;
  5. 卷盘、料袋和方向是否一致;
  6. 样品电气行为、寄存器 ID 假设和转换噪声;
  7. 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 #

最终设计决策请以原厂数据手册及获批准的工程资料为准。