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MCP3421
18位模拟数字转换器
与我
2
C接口和板载参考
特点
• 18位
ΔΣ
ADC采用SOT- 23-6封装
•差分输入操作
•内部的自我校正偏移和增益每
每次转换
•板载电压参考：
- 精度： 2.048V ± 0.05 ％
- 漂移： 5 PPM /°C的
•板载可编程增益放大器（ PGA ） ：
- 1,2,4或8的收益
•板载振荡器
• INL ： 10 ppm的FSR的（ FSR = 4.096V / PGA ）
•可编程数据速率选项：
- 3.75 SPS （ 18比特）
- 15的SPS （16位）
- 60的SPS （ 14位）
- 240 SPS （12位）
•单次或连续转换选项
•低电流消耗：
- 145 μA典型
(V
DD
= 3V ，连续转换）
- 39 μA典型
(V
DD
= 3V ，单次转换1 SPS ）
•支持我
2
C串行接口：
- 标准，快速和高速模式
•单电源供电： 2.7V至5.5V
•扩展级温度范围：-40 ° C至125°C
描述
MCP3421为单通道低噪声，高
准确性
ΔΣ
A / D转换器，具有差分输入和
高达18位的分辨率在一个小型的SOT- 23-6封装。
上精密2.048V参考电压
允许± 2.048V差分输入范围
（ Δ电压= 4.096V ） 。该设备采用两线I
2
C
兼容的串行接口和一个单一的操作
2.7V至5.5V电源供电。
MCP3421器件的速率进行转换
每秒3.75 ，15， 60，或240样本（ SPS）的
根据用户控制配置位
采用两线制我的设置
2
C串行接口。这
器件具有一个片上可编程增益放大器
（PGA） 。用户可以选择的为x1，x2 ， x4的PGA的增益，
或x8之前的模 - 数转换
的地方。这使得MCP3421器件转换
更小的输入信号具有高的分辨率。该装置
有两个转换模式：（a ）连续模式和
（二）单次转换模式。在单次转换模式，器件
进入后自动低电流待机模式
一个转换。这降低了电流消耗
空闲期间极大。
MCP3421器件可用于各种高
精度模 - 数转换应用
其中，设计简洁，低功耗和小尺寸
是主要的考虑因素。
框图
V
SS
V
DD
典型应用
•便携式仪器仪表
•电子秤和电量计
•温度传感与热电阻，热敏电阻和
热电偶
•桥传感压力，应变和力。
参考电压
(2.048V)
增益= 1， 2，4，或8个
V
IN
+
PGA
ΔΣ
ADC
变流器
时钟
振荡器
V
REF
封装类型
SOT-23-6
顶视图
V
IN
-
1
2
3
6
5
4
V
IN
+
V
SS
SCL
V
IN
-
V
DD
SDA
I
2
C接口
SCL
SDA
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2006年Microchip的科技公司
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MCP3421
1.0
电动
特征
†注意：
条件超过上述最大额定在“上市
英格斯“，可能对器件造成永久性损坏。这是一个
值仅为设备的功能操作
这些或任何上述其他条件的说明
本规范运作上市，是不是暗示。
暴露在绝对最大额定值条件下长时间
可能会影响器件的可靠性
.
绝对最大额定值？
V
DD
...................................................................................7.0V
所有输入和输出w.r.t V
SS
............... -0.3V到V
DD
+0.3V
差分输入电压...................................... | V
DD
- V
SS
|
输出短路电流.................................连续
在输入引脚电流.............................................. ...... ± 2毫安
电流输出和电源引脚............................ ± 10毫安
储存温度.....................................- 65 ° C至+ 150°C
环境温度。电源采用...............- 55 ° C至+ 125°C
所有引脚的ESD保护
................ ≥
6千伏HBM ，
≥
400V MM
最高结温（T
J
) . .........................+150°C
电气特性
电气连接特定的阳离子：
除非另有说明，所有参数的适用对于T
A
= -40 ° C至+ 85°C ，V
DD
= +5.0V, V
SS
= 0V,
V
IN
+ = V
IN
- = V
REF
/ 2 。所有ppm单位使用2 * V
REF
为满量程范围。
参数
模拟输入
差分输入范围
共模电压范围
（绝对）
（注1 ）
（注2 ）
符号
民
—
V
SS
-0.3
典型值
±2.048/PGA
—
2.25/PGA
25
最大
—
V
DD
+0.3
—
—
单位
V
V
MΩ
MΩ
条件
V
IN
= V
IN
+ - V
IN
-
差分输入阻抗
共模输入
阻抗
系统性能
分辨率和无丢失
代码
（注8）
Z
IND
(f)
Z
INC。
(f)
—
—
在正常模式下操作
PGA = 1，2， 4，8
12
14
16
18
—
—
—
—
240
60
15
3.75
1.5
—
—
—
—
328
82
20.5
5.1
—
位
位
位
位
SPS
SPS
SPS
SPS
µV
RMS
DR = 240 SPS
DR = 60 SPS
DR = 15 SPS
DR = 3.75 SPS
S1，S0 = '00'， （12位模式）的
S1 ， S0 = 01， （ 14位模式）
S1，S0 =' 10'时， （16位模式）的
S1 ， S0 =' 11' ， （ 18位模式）
T
A
= 25°C ， DR = 3.75 SPS ，
PGA = 1，V
IN
= 0
数据速率
（注3）
DR
176
44
11
2.75
输出噪声
注1 ：
2:
3:
4:
5:
6:
7:
8:
—
低于或超过此电压值的任意输入电压将导致泄漏电流通过ESD二极管的输入引脚。
此参数为特征，而不是100 ％测试。
输入阻抗是由于内部3.2 pF的输入采样电容。
总转换速度包括失调和增益的自动校准。
INL是端点线与量化频带的中心测量的代码之间的差。
包括由板载PGA和V的所有错误
REF
.
满量程范围（ FSR ） = 2× 2.048 / PGA = 4.096 / PGA 。
此参数为特征，而不是100 ％测试。
此参数通过设计保证，而不是100 ％测试。
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电气特性（续）
电气连接特定的阳离子：
除非另有说明，所有参数的适用对于T
A
= -40 ° C至+ 85°C ，V
DD
= +5.0V, V
SS
= 0V,
V
IN
+ = V
IN
- = V
REF
/ 2 。所有ppm单位使用2 * V
REF
为满量程范围。
参数
积分非线性
（注4 ）
内部参考电压
增益误差
（注5 ）
（注5 ）
符号
INL
V
REF
民
—
—
—
—
—
典型值
10
2.048
0.05
0.1
5
15
50
105
110
5
100
最大
35
—
0.35
—
40
40
—
—
—
—
—
单位
条件
DR = 3.75 SPS
（注6 ）
PGA = 1 ， DR = 3.75 SPS
之间的任何2 PGA增益
PGA = 1 ， DR = 3.75 SPS
经测试，在PGA = 1
V
DD
= 5.0V和DR = 3.75 SPS
V
DD
= 5.0V
在DC和PGA = 1 ，
在DC和PGA = 8 ，
T
A
= +25°C
T
A
= + 25 ° C，V
DD
= 2.7V至5.5V ，
PGA = 1
T
A
= + 25 ° C，V
DD
= 2.7V至5.5V ，
PGA = 1
PPM的
FSR
V
%
%
PPM /°C的
µV
内华达州/ ℃，
dB
dB
PPM / V
dB
PGA增益误差匹配
增益误差漂移
偏移误差
（注
5)
V
OS
—
—
—
—
失调漂移与温度的关系
共模抑制
增益与V
DD
在直流电源抑制
电源要求
电压范围
在电源电流
转变
电源电流待机过程中
模式
高电平输入电压
低电平输入电压
低电平输出电压
施密特触发器的滞后
用于输入
（注7 ）
电源电流，当我
2
C总线
线是有源
输入漏电流
V
DD
I
DDA
I
DDS
—
—
2.7
—
—
—
—
155
145
0.1
5.5
190
—
0.5
V
µA
µA
µA
V
DD
= 5.0V
V
DD
= 3.0V
I
2
C数字输入和数字输出
V
IH
V
IL
V
OL
V
HYST
I
DDB
I
ILH
I
生病
引脚电容和我
2
C总线电容
引脚电容
I
2
C总线电容
热特性
特定网络版温度范围
工作温度范围
存储温度范围
注1 ：
2:
3:
4:
5:
6:
7:
8:
T
A
T
A
T
A
-40
-40
-65
—
—
—
+85
+125
+150
°C
°C
°C
C
针
C
b
—
—
—
—
10
400
pF
pF
0.7 V
DD
—
—
0.05V
DD
—
—
-1
—
—
—
—
—
—
—
V
DD
0.3V
DD
0.4
—
10
1
—
V
V
V
V
µA
µA
µA
V
IH
= 5.5V
V
IL
= GND
I
OL
= 3毫安， V
DD
= +5.0V
f
SCL
= 100千赫
低于或超过此电压值的任意输入电压将导致泄漏电流通过ESD二极管的输入引脚。
此参数为特征，而不是100 ％测试。
输入阻抗是由于内部3.2 pF的输入采样电容。
总转换速度包括失调和增益的自动校准。
INL是端点线与量化频带的中心测量的代码之间的差。
包括由板载PGA和V的所有错误
REF
.
满量程范围（ FSR ） = 2× 2.048 / PGA = 4.096 / PGA 。
此参数为特征，而不是100 ％测试。
此参数通过设计保证，而不是100 ％测试。
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MCP3421
2.0
注意：
典型性能曲线
提供了以下说明中的图表是一个统计结果的数量有限
提供，仅供参考样本和。在所列特性
未经过测试或保证。一些图表中列出的数据可能是指定的外
工作范围（例如，超出了规定的电源电压范围），因此不在担保范围内。
注意：
除非另有说明，T
A
= -40 ° C至+ 85°C ，V
DD
= +5.0V, V
SS
= 0V, V
IN
+ = V
IN
- = V
REF
/2.
.005
.004
.003
.002
.001
.000
2.5
3
3.5
4
V
DD
(V)
4.5
5
5.5
PGA = 8
PGA = 2
PGA = 4
PGA = 1
积分非线性（ ％ FSR的）
10.0
T
A
= +25°C
V
DD
= 5V
PGA = 1
PGA = 2
PGA = 4
噪声（ μV ， RMS）
7.5
5.0
PGA = 8
2.5
0.0
-100 -75
-50
-25
0
25
50
75
100
输入电压（ ％满量程）
图2-1：
(V
DD
).
INL与电源电压
图2-4：
噪声与输入电压。
3.0
0.003
积分非线性
（ FSR的百分比）
PGA = 1
2.0
总误差（MV ）
1.0
0.0
-1.0
-2.0
-3.0
-100
PGA = 1
PGA = 2
PGA = 4
PGA = 8
0.002
V
DD
= 5 V
0.001
V
DD
= 2.7V
0
-60 -40 -20
0
20 40 60 80 100 120 140
o
-75
-50
-25
0
25
50
75
100
温度（℃）
输入电压（ ％满量程）
图2-2：
20
15
OFFSET ERROR （ μV ）
10
5
0
-5
-10
-15
-20
-60 -40 -20
0
PGA = 1
INL与温度的关系。
图2-5：
0.4
总误差与输入电压。
V
DD
= 5V
PGA = 4
PGA = 2
PGA = 8
增益误差（ ％ FSR的）
0.3
0.2
0.1
0
-0.1
-0.2
-0.3
-0.4
-60 -40 -20
0
20
40
60
PGA = 1
PGA = 2
V
DD
= 5.0V
PGA = 4
PGA = 8
20
40
60
80 100 120 140
80 100 120 140
温度（℃）
温度（℃）
图2-3：
失调误差与温度的关系。
图2-6：
增益误差与温度的关系。
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MCP3421
注意：
除非另有说明，T
A
= -40 ° C至+ 85°C ，V
DD
= +5.0V, V
SS
= 0V, V
IN
+ = V
IN
- = V
REF
/2.
220
200
V
DD
= 5V
5
I
DDA
(µA)
180
160
140
120
100
V
DD
= 2.7V
振荡器漂移（ ％ ）
4
3
2
1
0
-1
-60 -40 -20
0
20
40
60
80 100 120 140
V
DD
= 2.7V
V
DD
= 5.0V
-60 -40 -20
0
20
40
60
80 100 120 140
温度（
o
C)
温度（℃）
图2-7：
I
DDA
与温度的关系。
图2-10：
0
-10
-20
-30
-40
-50
-60
-70
-80
-90
-100
-110
-120
OSC随温度漂移。
600
500
I
DDS
（ nA的）
400
300
200
100
0
-60 -40 -20
0
20 40 60 80 100 120 140
温度（
o
C)
V
DD
= 5V
V
DD
= 2.7V
数据速率= 3.75 SPS
量（dB ）
0.1
0.1
1
1
10
100
1k
输入信号频率（Hz ）
10
100
1000
10k
10000
图2-8：
I
DDS
与温度的关系。
图2-11：
频率响应。
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
V
DD
= 2.7V
V
DD
= 3.3V
V
DD
= 5V
V
DD
= 4.5V
I
DDB
( A)
-60 -40 -20
0
20
40
60
80 100 120 140
温度（
o
C)
图2-9：
I
DDB
与温度的关系。
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