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ad7745中文数据手册.pdf

发布时间：2022-06-08 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：2.28M 资料格式：pdf 举报 版权申诉
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    （也就是最多21 特点特点 电容电容 - 数字转换 数字转换 器器 在单芯片解决方案的新标准 在单芯片解决方案的新标准 接口单一或差分浮动式传感器 接口单一或差分浮动式传感器 分辨率下降到4 AF（也就是最多 分辨率下降到 ENOB））精度：精度：4 fF 的的线性度： 线性度：0.01％％ 共模（不可变）电容最大可达17 pF 共模（不可变）电容最大可达 满量程（可变）电容范围：±4 pF的的 满量程（可变）电容范围： 宽容的寄生电容对地高达60 pF的中的中 宽容的寄生电容对地高达 更新速率：10赫兹到赫兹到90赫兹赫兹 更新速率： 同时同时50 Hz和和60 Hz抑制在抑制在16赫兹赫兹 片上温度传感器 片上温度传感器 分辨率：0.1°C,精度：精度：±2℃℃ 分辨率： C®兼容）兼容） 电压输入通道 电压输入通道 内部时钟振荡器 内部时钟振荡器 2线串行接口（ 线串行接口（I Power 2.7 V至至5.25 V单电源供 单电源供 电电0.7毫安电流消耗 毫安电流消耗 工作温度：-40°C至至+125°C 工作温度： 16引脚引脚TSSOP封装封装 应用应用 汽车汽车,工业和医疗系统 工业和医疗系统 压力测量 压力测量 位置感测 位置感测 液位传感 液位传感 流量计流量计 湿度传感 湿度传感 杂质检测 杂质检测 24位电容 - 数字转换器 温度传感器 AD7745/AD7746 概述概述 该AD7745/AD7746是一种高分辨率,Σ-Δ电容数字转换器（CDC）.要 测量的电容直接连接到设备的输入.该芯片还具有高分辨率（24位无 失码,最高21位有效分辨率）,高线性度（±0.01％）和高精度（±4 fF工厂校准）. AD7745/AD7746的电容输入范围为±4 pF的（改变） ,同时可接受最大17 pF共模电容（不可变）,可通过片上数字 - 电 容变换器可编程平衡（ CAPDAC）. AD7745具有一个电容输入通道,而 AD7746有两个通道.每个通道可配置为单端或差分.该AD7745/AD7 746是专为浮动式电容传感器.对于电容式传感器具有一个板连接到地 面,AD7747建议. 该部分有一个片上温度传感器,0.1°C的分辨率和±2°C精度片内基准 电压源和片上时钟发生器省去了在电容传感器应用任何外部元件.该器 件都有一个标准电压输入,当与差分参考输入一起可以方便接口,可 外接温度传感器,如RTD,热敏电阻或二极管. 该AD7745/AD7746有一个2线,我 接口.这两款器件可以采用2.7 V至5.25 V.它们在-40°C汽车级 温度范围至+125°C,并采用16引脚TSSOP封装的单电源工作. C兼容的串行 功能框图 功能框图 AD7745 AD7746 图1. 图2. 第第0版版 Information furnished by Analog Devices is believed to be accurate and reliable. However, no responsibility is assumed by Analog Devices for its use, nor for anyinfringements of patents or other rights of third parties that may result from its use.Specifications subject to change without notice. No license is granted by implication or otherwise under any patent or patent rights of Analog Devices. Trademarks andregistered trademarks are the property of their respective owners. 其中技术的方式,P.O.盒盒9106,诺伍德诺伍德,MA 02062-9106,U.S.A. 其中技术的方式 电话：电话：781.329.4700 传真：传真：781.461.3113 2005 ADI公司保留所有权利 公司保留所有权利. www.analog.com
    AD7745/AD7746 目录 规格................................................. .................................... 3 Timing Specifications....................................................................... 5 绝对最大额定值............................................... ............. 6 引脚配置和功能描述........................... 7 典型性能特性............................................. 8 Output Noise and Resolution Specifications .............................. 11 Serial Interface ................................................................................ 12 Read Operation........................................................................... 12 Write Operation.......................................................................... 12 AD7745/AD7746 Reset ............................................................. 13 General Call................................................................................. 13 Register Descriptions ..................................................................... 14 Status Register ............................................................................. 15 Cap Data Register....................................................................... 15 VT Data Register ........................................................................ 15 Cap Set-Up Register ................................................................... 16 VT Set-Up Register .................................................................... 16 EXC Set-Up Register .................................................................. 17 Configuration Register .............................................................. 18 Cap DAC A Register................................................................... 19 Cap DAC B Register................................................................... 19 Cap Offset Calibration Register................................................ 19 版本历史 版本历史 4/05-Revision 0：初始版本 ：初始版本 Cap Gain Calibration Register.................................................. 19 电压增益校准寄存器.............................................. 19 ... 电路说明................................................ ......................... 20 概述................................................. .................................... 20 电容数字转换器........................................... 20 激励源................................................ ........................ 20 CAPDAC ................................................. .................................... 21 单端容性输入............................................. .... 21 差动电容输入............................................... 21 ..... 寄生电容对地.............................................. 22 寄生电阻接地.............................................. 22 ... 寄生并联电阻............................................... ....... 22 寄生串联电阻............................................... .......... 23 电容增益校准............................................... 23 ...... 电容式系统失调校准...................................... 23 内部温度传感器............................................... 23 ..... 外部温度传感器............................................... .... 24 电压输入................................................ ............................... 24 V 监控................................................. ............................... 24 典型应用图............................................... 24 ..... 外形尺寸................................................ ....................... 25 订购指南................................................ .......................... 25 牧师0 |第2页共28
    规格 V = 2.7 V至3.6 V或4.75 V至5.25 V; GND = 0 V; EXC = 32千赫; EXC =±V 表表1中中. 参数参数 Min Typ Max AD7745/AD7746 / 2; -40°C至+125°C,除非另有说明. Unit 测试条件/评论评论 测试条件 ±4.096 ±0.01 ±4 32 ±1 0.08 –24 60 1 28 100 ±2 24 –28 17 24 GND - 0.03 24 16.5 19 2 –1 0.02 –26 0.3 65 55 70 21 164 26 32 ±V /8 ±V /4 ±V × 3/8 ±V /2 0.1 ±0.5 ±2 ±V ±3 16 3 ±3 15 0.025 V + 0.03 ±15 0.1 V V ppm的FS的 Bit Bits μVRMS µV nV/°C ％FS 牧师0 |第3页共28 容性输入 转换输入范围 积分非线性（INL） 无失码 分辨率,P-P的 有效分辨率 输出噪声,RMS 绝对误差 偏移误差 系统偏移校准范围 零点漂移与温度的关系 增益误差 增益随温度漂移 宠物电容到GND 电源抑制比 正常模式抑制 通道到通道隔离 CAPDAC 全范围 决议 漂移与温度的关系 激励 频率 跨电容电压 平均直流电压穿越 电容 宠物电容到GND 温度传感器 决议 Error 电压输入 差分VIN电压范围 绝对的VIN电压 积分非线性（INL） 无失码 分辨率,P-P的 输出噪声 偏移误差 零点漂移与温度的关系 满量程误差 pF ％FSR的 Bit Bit Bit AF /√Hz的 fF aF pF aF/°C ％FS PPM的FS /°CpF fF/V dB dB dB pF fF PPM的FS /°C kHz V V V V mV pF °C °C °C 工厂校准 转换时间≥62毫秒 转换时间= 62毫秒,见表5 转换时间= 62毫秒,见表5 见表5 25°C, V 经过系统失调校准, 剔除噪声影响 = 5 V,偏移校准后 = 5 V 25°C, V 参见图9和图10 50赫兹±1％,转换时间= 62毫秒 60赫兹±1％,转换时间= 62毫秒 AD7746只 7位CAPDAC 通过数字接口配置 见图11 V 内部 内部温度传感器 外部检测二极管 V 内部或V = 2.5 V 转换时间= 122.1毫 秒转换时间= 62毫秒 见表6和表7 转换时间= 62毫秒 见表6和表7
    AD7745/AD7746 参数参数 Min Full-Scale Drift vs. Temperature Average VIN Input Current Analog VIN Input Current Drift电源抑制比 电源抑制比 Normal Mode Rejection 共模抑制 内部参考电压 电压 Drift vs. Temperature EXTERNAL VOLTAGE REFERENCE INPUTDifferential REFIN Voltage Absolute REFIN Voltage Average REFIN Input Current平均REFIN输入电流漂移 共模抑制 串行接口逻辑输入 （SCL,SDA） V 输入高电压 V 输入低电压 迟滞 输入漏电流（SCL） 漏极开路输出（SDA） V 输出低电压 I 输出高漏电流 逻辑输出（RDY） V 输出低电压 V 输出高电压 V 输出低电压 V 输出高电压 电源要求 V 到GND电压 I 当前 I 电流掉电模式 1.169 0.1 GND - 0.03 2.1 4.0 V – 0.6 4.75 2.7 Typ 5 0.5 300 ±50 80 90 75 50 95 1.17 5 2.5 400 ±50 80 150 ±0.1 0.1 750 700 0.5 Max 1.171 V V + 0.03 0.8 ±1 0.4 1 0.4 0.4 5.25 3.6 850 2 Unit PPM的FS /°CPPM的FS /°CnA/V 尼龙/ V /°CdB dB dB dB dB V PPM /°C V V nA/V 尼龙/ V /°CdB V V mV µA V µA V V V V V V µA µA µA µA 测试条件/评论评论 测试条件 内部参考 外部参考 /2 /2 = V = V 内部参考,V 外部参考,V 50赫兹±1％,转换时间= 122.1毫 秒60赫兹±1％,转换时间= 122.1毫 秒V = 1 V T = 25°C = 5 V = 5 V = 3 V = 3 V I V I I I I = −6.0毫安 = V =1.6毫安,V = 200 µA, V = 100 µA, V = 100 µA, V V = 5 V,名义 V = 3.3 V,额 定数字输入等于V V = 5 VV = 3.3 V数字输入等于V 或GND 或GND F; 1 FF = 10 F; 1 AF = 10 电容单位：1 PF = 10 规范是不是生产测试,但在最初的产品发布是支持的特征数据. 工厂校准.绝对误差包括工厂校准增益误差,积分非线性误差和系统偏移校准后,所有在25°C的失调误差在 不同的温度,需要补偿温度过高的增益漂移. 容性输入失调可以使用系统失调校准被淘汰.该系统失调校准的精度是由偏移校准寄存器的限制 LSB大小（32 AF）或转换器+系统峰值噪声系统中的电容偏移校准,以较高者为准.以最小化转换器+系统噪声的影响,较长的转换时间应被用于系统的电容偏移校准.系统的电容偏移校 准范围为±1 pF的,较大的偏移量可以通过CAPDACs被删除. F. 增益误差是工厂校准在25°C.在不同温度下,需要补偿温度过高的增益漂移. 该CAPDAC分辨率为7位,在实际CAPDAC全方位的.使用芯片上的偏移校准或调节电容偏移校准寄存器可以 进一步降低CIN偏移或不变CIN组件. 在VT设置寄存器中的VTCHOP位必须被设置为1,在规定的温度传感器和电压输入性能. 使用外部温度检测二极管2N3906,与非理想因子n 满量程误差适用于正反两方面的满量程. = 1.008,连接如图41,总串联电阻100Ω. 牧师0 |第4页共28
    时序规范 V = 2.7 V至3.6 V或4.75 V至5.25 V; GND = 0 V;输入逻辑0 = 0 V;输入逻辑1 = V 表表2. 参数参数 Min Typ Max 串行接口 SCL频率 SCL高电平脉冲宽度,T SCL低电平脉冲宽度,T SCL,SDA上升时间,t SCL,SDA下降时间,t 保持时间（启动条件）,T 建立时间（启动条件）,T 数据建立时间,t 数据建立时间,t 建立时间（停止条件）,T 数据保持时间,t 总线空闲时间（期间停止和启动条件,T （主） 400 0.3 0.3 0 0.6 1.3 0.6 0.6 0.25 0.35 0.6 0 1.3 ) AD7745/AD7746 ; -40°C至+125°C,除非另有说明. 测试条件/评论评论 测试条件 见图3 在此之后,产生第一个时钟 与重复启动条件 V ≥ 3.0 VV Unit kHz µs µs µs µs µs µs µs µs µs µs µs 最初的版本在样品测试,以确保合规性. 所有输入信号均输入上升/下降时间指定= 3纳秒,在10％和90％点之间测量的.定时基准点,在50％用于输入和输出. 输出负载为10 pF. t t t t t t t t t t t 图3.串行接口时序图 牧师0 |第5页共28
    AD7745/AD7746 绝对最大额定值 T = 25°C,除非另有说明. 表表3. 参数参数 Positive Supply Voltage V Voltage on any Input or Output Pin toGND ESD Rating (ESD Association Human BodyModel, S5.1) 工作温度范围 到GND 存储温度范围 结温 采用TSSOP包装 θ , （热阻抗 - 采用TSSOP包装 θ , 空） （热阻抗到外壳） 焊接温度,焊接 气相（60秒） 红外（15秒） + 0.3 V 等级等级 −0.3 V至+6.5 V-0.3 V到 V 2000 V -40°C至+125°C -65°C至+150°C 150°C 128°C/W 14°C/W 215°C 220°C 上述各项绝对最大额定值可能会导致器件的永久性损坏.这是一个只 强调额定值的设备在这些或超出本规范的操作部分所标明的任何其他 条件是不是暗示的功能操作.暴露在绝对最大额定值长时间条件下可能影 响器件的可靠性. ESD警告警告 ESD（静电放电）敏感器件.静电高达4000 V容易堆积在人体和测试设备,可排出而不被发现.尽管本产品具有专有ESD保护电 路,可永久性损伤发生在受到高能静电放电设备.因此,适当的ESD预防措施建议,以避免性能退化或丧失功能. 牧师0 |第6页共28
    引脚配置和功能描述 SCL RDY EXCA EXCB REFIN(+) REFIN(–) CIN1(–) CIN1(+) AD7745 TOP VIEW (Not to Scale) SDA NC VDD GND VIN(–) VIN(+) NC NC AD7745/AD7746 SCL RDY EXCA EXCB REFIN(+) REFIN(–) CIN1(–) CIN1(+) AD7746 TOP VIEW (Not to Scale) SDA NC VDD GND VIN(–) VIN(+) CIN2(–) CIN2(+) Figure 4. AD7745 Pin Configuration (16-Lead TSSOP) NC = NO CONNECT Figure 5. AD7746 Pin Configuration (16-Lead TSSOP) NC = NO CONNECT RDY NC 3, 4 5, 6 2 7 8 CIN1(–) CIN1(+) EXCA, EXCB 助记符助记符 SCL REFIN(+), REFIN(–) Table 4. Pin Function Descriptions 描述描述 引脚号引脚号 1 Serial Interface Clock Input. Connects to the master clock line. Requires pull-up resistor if not already provided in the system. Logic Output. A falling edge on this output indicates that a conversion on enabled channel(s) has been finished and the new data is available. Alternatively, the status register can be read via the 2-wire serial interface and the relevant bit(s) decoded to query the finished conversion. If not used, this pin should be left as an open circuit. CDC Excitation Outputs. The measured capacitance is connected between one of the EXC pins and one of theCIN pins. If not used, these pins should be left as an open circuit. Differential Voltage Reference Input for the Voltage Channel (ADC). Alternatively, theon-chip internal reference can be used for the voltage channel. These reference input pins are not used for conversion on capacitive channel(s) (CDC). If not used, these pins can be left as an open circuit or connected to GND. CDC Negative Capacitive Input in Differential Mode. This pin is internally disconnected insingle-ended CDC configuration. If not used, this pin can be left as an open circuit or connected to GND. CDC Capacitive Input (in Single-Ended Mode) or Positive Capacitive Input (inDifferential Mode). The measured capacitance is connected between one of the EXC pins andone of the CIN pins. If not used, this pin can be left as an open circuit or connected to GND.未连接. This pin should be left as an open circuit. CDC Second Capacitive Input (in Single-Ended Mode) or Positive Capacitive Input (inDifferential Mode). If not used, this pin can be left open circuit or connected to GND. CDC Negative Capacitive Input in Differential Mode. This pin is internally disconnected in asingle-ended CDC configuration. If not used, this pin can be left as an open circuit or connected to GND. Differential Voltage Input for the Voltage Channel (ADC). These pins are also used toconnect an external temperature sensing diode. If not used, these pins can be left as an open circuit or connected to GND.接地引脚. 电源电压. This pin should be decoupled to GND, using a low impedance capacitor, forexample in combination with a 10 µF tantalum and a 0.1 µF multilayer ceramic. 未连接. This pin should be left as an open circuit. Serial Interface Bidirectional Data. Connects to the master data line. Requires a pull-up resistor if not provided elsewhere in the system. 9, 10 (AD7745) 9 (AD7746) 10 (AD7746) 11, 12 VIN(+), VIN(–) GND VDD NC SDA CIN2(+) CIN2(–) 13 14 15 16 Rev. 0| Page 7 of 28
    AD7745/AD7746 典型性能特性 100 80 60 40 20 0 –5 –4 –3 0 –1 –2 1 INPUT CAPACITANCE (pF) 图6.电容输入积分非线性, V = 5 V,相同的配置在图31中 2000 1000 0 –1000 GAIN ERROR (ppm) 2 3 4 5 GAIN TC ≈ –26ppm/°C CIN和GND之间的图9.电容输入错误主场迎战电容. CIN（+）以EXC = 4 pF的,CIN（ - ）来EXC = 0 pF的,V = 2.7 V,3 V,3.3 V和5 V, 相同的配置,如图33 –2000 –3000 –50 –25 0 50 75 25 TEMPERATURE (°C) 100 125 150 图7.电容输入失调漂移与温度的关系, V = 5 V,CIN和EXC引脚开路 CIN和GND之间的图10.电容输入错误主场迎战电容, CIN（+）以EXC = 21 pF的,CIN（ - ）来EXC = 23 pF的,V = 2.7 V,3 V,3.3 V和5 V, 相同的配置,如图34 图8.电容输入增益漂移与温度的关系, V = 5 V,CIN（+）以EXC = 4 pF的,同样的配置,如图30 EXC和GND之间的图11.电容输入错误主场迎战电容, CIN(+) to EXC = 21 pF, CIN( ) to EXC = 23 pF, V = 2.7 V, 3 V, 3.3 V, and 5 V, the Same Configuration as in Figure 34 Rev. 0 | Page 8 of 28
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