Microsoft Word - SDI0818用户手册_V1_Agu22_08.doc

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颢危
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1 24 位模数转换器特征 : 24 位分辨率 ( 无失码 ) 19.5 位有效位 (ENBO 128 倍放大 ) 18 位不动码内部集成 128 倍增益放大器内部集成震荡器频率 :2.45MHz 偏差 :+/- 5% 具有很高的电源抑制比, 方便在强电源噪声环境下应用 : 10Hz 时对 50Hz 60Hz 噪声抑制 (-100dB) 输出码率 10Hz 80Hz 可选外部输入参考电压 VREFP 范围为 :0.1v AVDD( 可直接接到电源, 简化应用系统 ) 采用 SPI 简化数据输出接口 (2 线 ), 可开用端口更少的 MCU OFFSET FULL 命令能校正温度带来的零点漂移和增益误差 ( 高精度时应用 ) 工作电压 :2.5v 6v 正常功耗 : 5.5mW (5V 工作电压 ) 1.5mW (2.5V 工作电压 ) 应用系统 : 电子秤数字压力传感器 ; 血压计等医疗仪器 ; 微弱信号测量及工业控制 ; 简要描述 : 是一款 24 位无失码的高分辨率模数转换器 (ADC), 该芯片采用 3 阶 Sigma-Delta 结构, 内部集成 128 倍增益放大器, 可以方便的应用到各类微弱信号测量系统中, 如 : 电子秤数字压力传感器血压计等采用差分形式的模拟输入, 参考电压 VREFP 可直接连接到模拟电源, 简化系统设计模拟部分信号经过三阶 Sigma-Delta 调制器后进入 4 阶的数字滤波系统, 最终输出码率为 10Hz 80Hz 可选当输出为 10Hz 时, 对 50Hz 60Hz 噪声抑制 (-100dB), 方便在强电源噪声环境下应用内部集成 128 倍增益放大器当 VREF=5V 时, 具有 19.5 位有效位 (ENBO), 等效输入噪声为 50nV; 在电子秤应用中, 经过外围 MCU 的算法处理, 的精度还会更高, 能实现至少点以上的电子秤精度提供 DIP16 SOP16 封装如需相关的电子秤方案, 请直接和我们联系型号封装 DIP16 S SOP16 总体框图

2 管脚说明名称引脚号端口性质简要描述 DVDD 1 数字数字电源 DGND 2 数字数字地 CLKIN/XTAL1 3 数字 1: 外置晶振管脚 2: 当该管脚接地时, 采用内置震荡器, 震荡器频率在 2.45MHz 左右,+/- 5% 偏差 XTAL2 4 数字外置晶振管脚 5 NC REFP 6 模拟输入参考电源输入端 AINP 7 模拟输入差分模拟输入正相端 AINN 8 模拟输入差分模拟输入反相端 AGND 9 模拟模拟地 AVDD 10 模拟模拟电源 CAP2 11 模拟滤波电容 CAP1 12 模拟滤波电容 13 NC SPEED 14 数字输出输出频率控制 : 1: 80Hz 0: 10Hz SCLK 15 数字输入 SPI 接口时钟信号 DRDY/DOUT 16 数字输出 ADC 数据有效信号及串行数据输出 : 具体控制时序参考 SPI 接口时序描述部分

3 虽然此集成电路带有 ESD 保护电路, 但仍然在某些极端条件下的静电放电时遭到损坏静电放电可能造成整个芯片不工作, 也可能对芯片中某些精密电路造成影响, 使之不能达到我们公开资料上的效果因而在使用时应适当避免用手直接接触管脚, 防止 ESD 的情况的发生极限条件 : 电器参数 : 测试条件 : 参数典型单位 AVDD 到 AGND 压差 V DVDD 到 DGND 压差 V AGND 到 DGND 压差 V 模拟输入电压 -0.3 AVDD+0.3 V 数字输入电压 -0.3 DVDD+0.3 V 最大工作温度范围结温 150 AVDD = DVDD = VREFP = +5V; 温度范围 : 摄氏度 ; 采用外置晶振 :2.4576MHz 参数差分电压输入 (VINP VINN) 条件取值范围最小值典型值最大值输入信号单位 +/- 0.5 VREFP /128 V 共模输入范围 AGND AVDD V 输出数据频率 Hz 输入信号带宽 Hz VREFP 1.5 AVDD AVDD V ADC 性能分辨率 24 bit 等效输入噪声 150n V 积分非线性 PGA = % of FS (INL) PGA = % of FS 输入失调 PGA = % of FS 输入失调温漂 +/-10 nv / o C 增益误差 0.01 % of FS 陷波抑制 50Hz 60Hz 100 db 电源电流功耗 5V 电源 1.1 ma 2.5V 电源 0.6 ma

4 SPI 接口描述 : SPI 接口提供 : 正常数据读写 OFFSET 命令 FULL 命令 RELOAD 命令 (OFFSET FULL 命令用于消除 ADC 增益误差及失调, 为在高精度应用时, 减小温度引起的 ADC 增益变动对系统带来的影响 RELOAD 命令用于恢复到正常转换状态 ) 一般情况下, 正常读写即可正常数据读写时序采用两线 SPI 接口 (DRDY/DOUT SCLK), 其中 SCLK 为串行接口的时钟信号,DRDY/DOUT 为的数据准备标志与数据输出复用信号通过 SPI 接口输出转换完毕的 24 位编码, 高位在前正常 MCU 接口时序如下 : 当新转换数据到来后,DRDY/DOUT 马上有效, 变为低电平此时, DRDY/DOUT 为数据有效标志信号 DRDY/DOUT 下降沿触发 MCU 中断, 后者通过 SCLK 发送给时钟信号在 SCLK 的上升沿将数据发送到 DRDY/DOUT 上此时 DRDY/DOUT 为数据信号数据信号高位在前在第 25 个 SCLK 的上升沿,DRDY/DOUT 强制拉高, 恢复为数据有效标志信号, 直到新转换数据到来参数说明最小值最大值单位 t1 DRDY/DOUT 变低有效到第一个 SCLK 上升 0 ns 沿的时间 t2 SCLK 上升沿到输出数据有效的时间 50 ns t3 SCLK 高低电平的宽度 100 ns t4 输出数据周期 100(10Hz) 12.5(80Hz) ms OFFSET 命令时序能通过 OFFSET 命令工作在 OFFSET 命令模式下, 此时内部短接, 输出编码为的失调编码此编码可供 MCU 参考处理, 消除失调并可配合 FULL 命令消除 ADC 增益误差

5 FULL 命令时序能通过 FULL 命令工作在 FULL 命令模式下, 此时内部输入接参考电平, 输出编码为的最大输出编码此 FULL 编码配合 OFFSET 编码可供 MCU 参考处理, 消除 ADC 增益误差 RELOAD 命令时序 RELOAD 命令用于恢复到正常转换状态功能模块描述 : Σ ADC 的核心部分为采用 3 阶 Sigma-Delta 调制器结构的模数转换器, 其内部集成 128 倍增益放该调制器对输入模拟差分信号的采样频率为 76.8KHz, 远高于模拟信号的最大带宽 (20Hz), 因而简化了应用时输入通道的前置防混叠滤波器采用 3 阶 Sigma-Delta 调制器结构, 能将大部分处于模拟带宽内的量化噪声压制得很低, 经过后面的数字率波, 实现很高的精度振荡器模块时钟可以通过内部振荡器 + 晶振提供, 也可为围输入时钟, 同时内部集成了 RC 震荡器, 震荡频率为 2.45MHz 通过内部振荡器 + 晶振起振时, 需按照下图外接晶振和电容晶振一般采用 MHz,C1 C2 取 20pF 左右通过外围电路输入时钟时, 始终信号由 XTAL1 管脚输入采用内部 RC 震荡器时,XTAL1 接地

6 数字滤波数字部分采用 4 阶的 COMB 数字滤波, 并对调制器输出进行相应的降采样, 最终输出码率为 10Hz 80Hz 的转换代码数字滤波后的信号 3dB 带宽约 2.5Hz 20Hz, 这样将绝大部分经过调制后的量化噪声滤除数字滤波中集成了对 50Hz 60Hz 的馅波, 使能应用到电源噪声较强的环境中该数字馅波频率和晶振频率有关, 当晶振频率 fosc = MHz 时, 陷波频率为 50Hz 60Hz; 当晶振频率 fosc = MHz 时, 陷波频率为 100Hz 120Hz; RELOAD 命令用于恢复到正常转换状态具体时序参考 : SPI 接口描述 INPUT SIGNAL VIN IDEAL OUTPUT CODE (AINP AINN) +0.5VREF/Gain 7FFFFFh (+0.5VREF/Gain)/(2^23 1) h h h ( 0.5VREF/Gain)/(2^23 1) FFFFFFh 0.5VREF/Gain h SPI 接口 SPI 接口提供 : 正常数据读写 OFFSET 命令 FULL 命令 RELOAD 命令 OFFSET FULL 命令用于消除 ADC 增益误差及失调, 为在高精度应用时, 减小温度引起的 ADC 增益变动对系统带来的影响 // // 接口函数实例 // // 数据读取命令输入模块 void delay_5u(void) { unsigned char i; } for (i=0; i<10; i++) void sclk_unit(void) { delay_5u(); } ; SCLK = 1; delay_5u(); SCLK = 0; unsigned long data_receive(void) { char i; unsigned long d; d = 0; for(i=0;i<24;i++) { d <<=1;

7 sclk_unit(); if(drdy_dout) d++; } d &= 0x00ffffff; sclk_unit(); // sclk_unit(); // 用于 Offset 读取 // sclk_unit(); // 用于 Full 读取 return(d); }

8 封装 :(PDIP - 16) ( 单位 :mm)

24位模数转换器

24位模数转换器 24 位高精度低电压模数转换器特征 : 24 位分辨率 ( 无失码 ) 20.7 位有效位 (ENBO 128 倍放大 10Hz 输出 3.0V) 18.2 位不动码 (ENBO 128 倍放大 10Hz 输出 3.0V) 内部集成可编程增益 : 2 4 8 16 32 128 256 1024 2048 倍输出码率可选 (Hz): 0.625 1.25 2.5 5 10 20( 默认 ) 40