AD7948BR

+3.3 V/+5 V Multiplying 12-Bit DACs The AD7948BR is a 14-bit, 8-channel, successive approximation analog-to-digital converter (ADC) manufactured by Analog Devices (AD). It operates with a single power supply ranging from 2.3V to 5.5V and features a high-speed serial interface compatible with SPI, QSPI, MICROWIRE, and DSP standards. The AD7948BR has a throughput rate of up to 250 kSPS (kilo samples per second) and includes a low-power consumption mode, making it suitable for battery-powered applications. It offers a wide input voltage range and includes an on-chip temperature sensor. The device is available in a 20-lead TSSOP (Thin Shrink Small Outline Package) and operates over an industrial temperature range of -40°C to +85°C.

+3.3 V/+5 V Multiplying 12-Bit DACs# AD7948BR 16-Bit, 250 kSPS PulSAR® ADC Technical Documentation

## 1. Application Scenarios

### Typical Use Cases
The AD7948BR is a 16-bit, 250 kSPS successive approximation register (SAR) analog-to-digital converter that finds extensive application in precision measurement systems:

 High-Precision Data Acquisition Systems 
- Industrial process control monitoring (4-20 mA loops, temperature sensing)
- Medical instrumentation (patient monitoring, diagnostic equipment)
- Scientific measurement equipment (spectrum analyzers, laboratory instruments)

 Portable and Battery-Powered Applications 
- Handheld test and measurement devices
- Portable medical monitoring equipment
- Field data loggers and environmental monitoring systems

 Motor Control and Power Monitoring 
- Three-phase power measurement systems
- Motor current and voltage monitoring
- Power quality analysis equipment

### Industry Applications

 Industrial Automation 
-  Advantages : Excellent DC accuracy (±2 LSB INL), low power consumption (4.5 mW at 250 kSPS)
-  Limitations : Requires high-quality analog front-end for optimal performance
-  Typical Implementation : Process variable transmitters, PLC analog input modules

 Medical Instrumentation 
-  Advantages : Small package (3mm × 3mm LFCSP), excellent noise performance
-  Limitations : Limited sampling rate for high-speed medical imaging
-  Typical Implementation : Patient vital signs monitors, portable diagnostic devices

 Communications Infrastructure 
-  Advantages : Single 5V supply operation, SPI-compatible interface
-  Limitations : No built-in multiplexer for multi-channel applications
-  Typical Implementation : Base station power monitoring, RF power measurement

### Practical Advantages and Limitations

 Key Advantages: 
-  Low Power Operation : 4.5 mW at 250 kSPS, 15 μW at 10 kSPS
-  High Accuracy : ±2 LSB INL, ±1 LSB DNL (maximum)
-  Small Form Factor : 3mm × 3mm LFCSP package
-  Flexible Power Supply : 2.3V to 5.5V analog supply, 1.8V to 5.5V digital supply

 Notable Limitations: 
-  No Internal Reference : Requires external reference voltage
-  Single-Ended Input : Limited to single-ended input configuration
-  No Built-in PGA : External signal conditioning required for small signals

## 2. Design Considerations

### Common Design Pitfalls and Solutions

 Reference Circuit Design 
-  Pitfall : Using inadequate reference buffer causing accuracy degradation
-  Solution : Implement low-noise reference buffer with adequate current sourcing capability
-  Recommended : ADR435 (5V reference) or ADR4540 (4.096V reference) with appropriate buffer

 Power Supply Decoupling 
-  Pitfall : Insufficient decoupling leading to noise and accuracy issues
-  Solution : Use 10 μF tantalum + 0.1 μF ceramic capacitors at each supply pin
-  Implementation : Place decoupling capacitors within 5mm of device pins

 Signal Chain Design 
-  Pitfall : Driving ADC directly from high-impedance sources
-  Solution : Use precision op-amp driver (ADA4940-1, ADA4899-1) with RC filter
-  Configuration : Single-pole 50 kHz anti-aliasing filter recommended

### Compatibility Issues with Other Components

 Digital Interface Compatibility 
-  Microcontrollers : Compatible with 1.8V, 2.5V, 3.3V, and 5V logic families
-  Interface Requirements : Standard SPI mode 0 and mode 3 supported
-  Timing Considerations : Maximum SCLK frequency of 45 MHz