MCP3421-中文

2010MicrochipTechnologyInc.DS22003E_CN第1页MCP3421特性•SOT-23-6封装的18位ADC•差分输入•每次转换对内部失调和增益自校正•片内参考电压：-精度：2.048V±0.05%-漂移：15ppm/°C•片内可编程增益放大器（ProgrammableGainAmplifier，PGA）：-增益为1、2、4或8•片内振荡器•INL：满量程FSR的10ppm（FSR=4.096V/PGA）•可编程数据率选项：-3.75SPS（18位）-15SPS（16位）-60SPS（14位）-240SPS（12位）•单次或连续转换选项•低电流消耗：-145µA（典型值）（VDD=3V，连续转换）-39µA（典型值）（VDD=3V，单次转换，1SPS）•支持I2C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典型应用•便携式仪表•电子秤和电量计•使用RTD、热敏电阻和热电偶的温度测量•测量压力、张力和应变的电桥封装形式概述MCP3421为单通道低噪声、高精度、差分输入A/D转换器，分辨率高达18位，提供微型SOT-23-6封装。片上精密2.048V参考电压使得差分输入电压范围为±2.048V（电压=4.096V）。该器件使用2线I2C兼容串行接口，并采用2.7V至5.5V单电源供电。用户通过2线I2C串行接口对控制配置位进行设定，从而MCP3421器件可按3.75、15、60或240采样/秒（SPS）速率进行转换。该器件具有片内可编程增益放大器（PGA），用户可在转换开始之前选择PGA增益为x1、x2、x4或x8。因此MCP3421在转换很小的输入信号时仍可保持高分辨率。该器件提供两种转换模式：a)连续转换模式；b)单次转换模式。在单次转换模式下，器件在完成一次转换后自动进入低电流待机模式，这样可显著降低空闲期间的电流消耗。MCP3421器件特别适合需要设计简单、低功耗和节省空间的各种高精度模/数转换应用。框图123456VIN+VSSSCLVIN-VDDSDAMCP3421SOT-23-6VSSVDDVIN+VIN-SCLSDA参考电压时钟（2.048V）I2C接口增益=1、2、4或8VREFADC转换器PGA振荡器带I2C接口和片内参考的18位模数转换器MCP3421DS22003E_CN第2页2010MicrochipTechnologyInc.注：2010MicrochipTechnologyInc.DS22003E_CN第3页MCP34211.0电气特性1.1绝对昀大值†VDD...................................................................................7.0V相对于VSS所有输入和输出电压............–0.3V至VDD+0.3V差分输入电压........................................................|VDD-VSS|输出电路电流..................................................................连续输入引脚电流................................................................±2mA输出和电源引脚电流....................................................±10mA存储温度.......................................................-65°C至+150°C加电时的环境温度........................................-55°C至+125°C所有引脚ESD保护6kVHBM，400VMM昀高结温（TJ）...........................................................+150°C†注：如果器件的工作条件超过上述“绝对昀大值”，可能对器件造成永久性损坏。上述数值为运行条件昀大值，我们建议不要使器件在此规范规定的范围以外运行。如果器件长时间工作在绝对昀大额定值条件下，其可靠性会受到影响。1.2电气规范电气特性电气规范：除非另外说明，否则所有参数的适用条件为：TA=-40°C至+85°C，VDD=+5.0V，VSS=0V，VIN+=VIN-=VREF/2。所有ppm单位使用的满量程为2*VREF。参数符号昀小值典型值昀大值单位条件模拟输入差分输入范围—±2.048/PGA—VVIN=VIN+-VIN-共模电压范围（绝对值）（注1）VSS-0.3—VDD+0.3V差分输入阻抗（注2）ZIND(f)—2.25/PGA—M在正常模式操作期间共模输入阻抗ZINC(f)—25—MPGA=1、2、4和8系统性能分辨率和无丢失码（注8）12——BitsDR=240SPS14——BitsDR=60SPS16——BitsDR=15SPS18——BitsDR=3.75SPS数据率（注3）DR176240328SPSS1,S0=‘00’，（12位模式）446082SPSS1,S0=‘01’，（14位模式）111520.5SPSS1,S0=‘10’，（16位模式）2.753.755.1SPSS1,S0=‘11’，（18位模式）输出噪声—1.5—µVRMSTA=+25°C，DR=3.75SPS，PGA=1，VIN=0积分非线性度（注4）INL—1035FSR的ppmDR=3.75SPS（注6）内部参考电压VREF—2.048—V注1：低于或超过此电压值的任意输入电压将导致泄漏电流流过输入引脚ESD二极管。此参数为特征参数，未经100%测试。2：输入阻抗是由内部3.2pF的输入采样电容产生的。3：总转换速度包括自动失调和增益校正过程。4：INL是端点线与量化带宽中点测量码之差。5：包括由片内PGA和VREF引起的所有误差。6：满量程（FSR）=2x2.048/PGA=4.096/PGA。7：该参数为特征参数，未经100%测试。8：该参数由设计确保，未经100%测试。MCP3421DS22003E_CN第4页2010MicrochipTechnologyInc.增益误差（注5）—0.050.35%PGA=1，DR=3.75SPSPGA增益误差匹配（注5）—0.1—%任意两个PGA增益之间增益误差偏移（注5）—15—ppm/°CPGA=1，DR=3.75SPS失调误差VOS—1540µV在PGA=1、VDD=5.0V且DR=3.75SPS时测试失调漂移—温度—50—nV/°CVDD=5.0V共模抑制比—105—dB直流，PGA=1,—110—dB直流，PGA=8，TA=+25°C增益—VDD—5—ppm/VTA=+25°C，VDD=2.7V至5.5V，PGA=1直流电源抑制比—100—dBTA=+25°C，VDD=2.7V至5.5V，PGA=1电源要求电压范围VDD2.7—5.5V转换期间的电源电流IDDA—155190µAVDD=5.0V—145—µAVDD=3.0V待机模式下的电源电流IDDS—0.10.5µAI2C数字输入和数字输出高电平输入电压VIH0.7VDD—VDDV低电平输入电压VIL——0.3VDDV低电平输出电压VOL——0.4VIOL=3mA，VDD=+5.0V输入端施密特触发器迟滞（注7）VHYST0.05VDD——VfSCL=100kHzI2C总线活动时电源电流IDDB——10µA输入泄漏电流IILH——1µAVIH=5.5VIILL-1——µAVIL=GND引脚电容和I2C总线电容引脚电容CPIN——10pFI2C总线电容Cb——400pF电气特性（续）电气规范：除非另外说明，否则所有参数的适用条件为：TA=-40°C至+85°C，VDD=+5.0V，VSS=0V，VIN+=VIN-=VREF/2。所有ppm单位使用的满量程为2*VREF。参数符号昀小值典型值昀大值单位条件注1：低于或超过此电压值的任意输入电压将导致泄漏电流流过输入引脚ESD二极管。此参数为特征参数，未经100%测试。2：输入阻抗是由内部3.2pF的输入采样电容产生的。3：总转换速度包括自动失调和增益校正过程。4：INL是端点线与量化带宽中点测量码之差。5：包括由片内PGA和VREF引起的所有误差。6：满量程（FSR）=2x2.048/PGA=4.096/PGA。7：该参数为特征参数，未经100%测试。8：该参数由设计确保，未经100%测试。2010MicrochipTechnologyInc.DS22003E_CN第5页MCP3421温度特性电气特性：除非另外说明，否则TA=-40°C至+85°C，VDD=+5.0V，VSS=0V。参数符号昀小值典型值昀大值单位条件温度范围规定温度范围TA-40—+85°C工作温度范围TA-40—+125°C存储温度范围TA-65—+150°C封装热阻热阻，6引脚SOT-23JA—190.5—°C/WMCP3421DS22003E_CN第6页2010MicrochipTechnologyInc.注：2010MicrochipTechnologyInc.DS22003E_CN第7页MCP34212.0典型工作特性曲线注：除非另外声明，否则TA=-40°C至+85°C，VDD=+5.0V，VSS=0V，VIN+=VIN-=VREF/2。图2-1：INL—电源电压（VDD）曲线图2-2：INL—温度曲线图2-3：失调误差—温度曲线图2-4：输出噪声—输入电压曲线图2-5：总误差—输入电压曲线图2-6：增益误差—温度曲线注：以下图表为基于有限数量样本所作的统计，仅供参考。所列特性未经测试，我公司不作任何担保。在一些图表中，所列数据可能超出规定的工作范围（如：超出规定的电源电压范围），因而不在担保范围内。.000.001.002.003.004.0052.533.544.555.5VDD(V)PGA=1PGA=2PGA=8PGA=4IntegralNonlinearity(%ofFSR)00.0010.0020.003-60-40-20020406080100120140Temperature(oC)IntegralNonlinearity(%ofFSR)VDD=5VVDD=2.7VPGA=1-20-15-10-505101520-60-40-20020406080100120140Temperature(°C)OffsetError(µV)VDD=5VPGA=1PGA=2PGA=8PGA=40.02.55.07.510.0-100-75-50-250255075100InputVoltage(%ofFull-Scale)Noise(µV,rms)PGA=1PGA=2PGA=8PGA=4TA=+25°CVDD=5V-3.0-2.0-1.00.01.02.03.0-100-75-50-250255075100InputVoltage(%ofFull-Scale)TotalError(mV)PGA=1PGA=2PGA=8PGA=4-0.4-0.3-0.2-0.100.10.20.30.4-60-40-20020406080100120140Temperature(°C)GainError(%ofFSR)VDD=5.0VPGA=1PGA=2PGA=8PGA=4MCP3421DS22003E_CN第8页2010MicrochipTechnologyInc.注：除非另外声明，否则TA=-40°C至+85°C，VDD=+5.0V，VSS=0V，VIN+=VIN-=VREF/2。图2-7：IDDA