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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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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
V
SS
-0.3
典型值
±2.048/PGA
2.25/PGA
25
最大
V
DD
+0.3
单位
V
V
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
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
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
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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