ADS1115能直接测负电压吗？差分输入与±6.144V量程怎么理解

一 先分清引脚电压与差分电压

差分转换测量的是VIN＝V(AINP)−V(AINN)，其中AINP、AINN是多路复用器选中的正、负输入。“负输入”表示相减关系中的后一项，不表示该脚应接负电源或负电压。

原厂手册规定，正常工作的每个模拟输入脚电压范围为GND至VDD。以下例子均设VDD＝3.3V、GND＝0V，PGA满量程设为±2.048V，且已正确选择对应的差分输入通道。

前两行虽然差分值相同，输入条件却完全不同。第一行的负数来自两个正电位相减；第二行把对地负压送到了引脚，不能因为差分值在±2.048V以内就认为接法正确。第三行则说明，引脚没有越过电源轨，也不代表当前PGA设置能够完整测量该信号。

二 ±6.144V量程不等于允许接入±6.144V

ADS1115的PGA可选择±6.144V等差分满量程，量程决定转换结果的刻度，不会改变模拟输入脚相对GND和VDD的电压限制。3.3V供电时，即使选择±6.144V，也不能直接测量一个对地5V的输入，更不能把−6.144V接到某个输入脚。

还要区分推荐工作范围与绝对最大额定值。手册列出的模拟输入绝对最大范围为GND−0.3V至VDD＋0.3V，这是器件应力限制，不能据此将正常采样范围扩展到电源轨以外。设计时应按GND至VDD核对引脚电位，并考虑实际供电偏差和信号瞬态。

在表格第三种情况下，超过±2.048V满量程会使转换结果到达量程端点；调大量程可能解决差分超量程，但不能解决任一引脚对地越界。两类问题应分别判断。

三 读数异常时按这个顺序核对

先在芯片引脚附近确认实际VDD和GND，再分别测量被选中两个输入脚相对芯片GND的电压。不要只测两个信号端之间的差值，否则可能漏掉其中一个输入脚已经越界的情况。

随后核对配置寄存器中的MUX选择和PGA设置，确认程序实际读取的通道与电路一致。最后检查原始转换码的符号和电压换算系数。ADS1115的转换结果为16位二进制补码；若把负的原始码直接按无符号数处理，就可能显示成很大的正数。

如果信号本来会低于系统地，前端需要根据实际信号范围重新设计，使送到ADC的每个输入脚均符合工作条件。仅更改软件量程或差分模式，不能完成这种电平转换。

整理采集需求时，先说明信号相对系统地的最高、最低电压以及实际供电。再补充差分或单端接法、现用完整料号和目标量程，便于判断器件是否适合现有电路。需要核对ADS1115IDGSR的物料信息时，可通过晟雅泰官网询价入口提交型号、数量和目标交期。