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LMP901002011年3月17日1.0一般说明2.0特征3.0主要技术规格4.0应用领域5.0典型应用30139574©2011年美国国家半导体公司301395传感器模拟前端系统：真实连续后台信号校准、多通道、低功耗24位传感器模拟前端电路LMP90100传感器模拟前端系统：真实连续后台信号校准、多通道、低功耗24位传感器模拟前端电路LMP90100是一个高度集成，多通道，低功耗24位传感器模拟前端电路。该器件具有高的精度，配有低噪声可编程增益放大器的24位Σ-Δ模拟数字转换器(ADC)，和一个全差分高阻抗模拟输入多路复用器。一个真实的持续后台校准功能允许在不中断信号路径情况下对所有增益和输出数据速率进行校准。后台校准功能从本质上消除随温度和时间变化而出现的增益和偏移误差，可提供测量精度而不影响速度和功率消耗。LMP90100的另一个特点是持续后台传感器诊断功能，允许对开路和短路条件以及溢出信号进行检测而无需用户干预，从而增强了系统的可靠性。两套独立的外部基准电压引脚允许进行多比例测量。此外，两个匹配的可编程电流源，可激发诸如电阻温度探测器和桥式传感器的外部传感器。而且，提供有七只GPIO(通用输入/输出)引脚以连接外部的LED和开，以简化穿过隔离势垒控制。总的来说，这些特征使得LMP90100成为一个完整的模拟前端，可适用于低功耗，高精度传感器应用，如温度，压力，应变仪，以及工业过程控制。该LMP90100保证在-40ºC至+105ºC的温度范围内可确保正常工作，采用28引脚TSSOP封装。TRI-STATE为美国国家半导体公司的注册商标。本文是NationalSemiconductor英文版的译文，本公司不对翻译中存在的差异或由此产生的错误负责。如需确认任何内容的准确性，请参考本公司提供的英文版。■24位低功耗Σ-Δ模拟数字转换器■所有增益的真实持续后台校准■低噪声可编程增益(1倍-128倍)■持续后台开路/短路和溢出传感器诊断■带单周期设定的8个可选输出数据速率(ODR)■100μA至1000μA的2个匹配的激励电流源■4-DIFF/7-SE灵活和可编程多路复用器通道■7只通用输入/输出引脚■低偏移斩波器稳定缓冲器■带有CRC数据链接错误更正的SPI4线串行接口■ODR≤13.42SPS情况下，同时50赫兹和60赫兹线路抑制■各通道独立的增益和ODR选择■WEBENCH传感器模拟前端电路设计工具全面支持■自动通道定序器■ENOB/NFR高达21.5/19位■偏移误差(典型值)8.4nV■增益误差(典型值)7ppm■总平方根噪声值小于10μV-rms■积分非线性误差(INL最大值)FSR的±15ppm■输出数据速率(ODR)1.6775SPS-214.65SPS■模拟电压，VA+2.85V至+5.5V■数字输入/输出电压，VIO+2.7V至+5.5V■工作温度范围-40°C至105°C■封装28引脚TSSOP■温度和压力变送器■应变仪接口■工业过程控制6.0框图30139575图1框图•真实连续后台校准该LMP90100的核心是具有连续后台校准的24位ΣΔ，以补偿增益和ADC偏置误差，从根本上消除随着时间及温度变化而出现的漂移。校准在后台进行，无需用户介入或中断ADC输入，使其在同行业中成为唯一。与其他解决方案相比，它省去了相现场校准所需的停机时间。有了这个连续校准，提高了最终产品的整个使用寿命跨度间的性能。•持续后台传感器诊断传感器诊断也是在后台执行，而不会干扰信号路径的性能，可以对传感器的短路，开路，和溢出信号进行检测，这极大地提高了系统的可靠性。此外，下面将要描述的完全灵活的输入多路复用器允许任何输入端子与任意ADC输入通道连接，以提供额外的传感器路径诊断能力。•灵活的输入多路复用器通道该灵活的输入多路复用器允许连接的传感器范围广泛，例如热电偶，电阻式温度检测器，热敏电阻以及桥式传感器。在最常见的配置中，该LMP90100的多路复用器支持4个差分通道。每个数字化的有效输入电压为VIN=VINx–VINy，其中0≤x≤7,0≤y≤7。另外，输入多路复用器同样支持7个单端通道，共用接地为任一VIN0至VIN7输入。•可编程增益放大器(FGA&PGA)LMP90100包含有一个内部16倍固定增益放大器(FGA)和一个单倍，双倍，4倍或8倍可编程增益放大器(PGA)。这允许通过内部寄存器的配置进行单倍，双倍，4倍，8倍，16倍，32倍，64倍或128倍的精确增益设定。配置一个内部放大器，即可省去价格昂贵的外部放大器，节省空间，降低校准的难度。•激励电流源(IB1和IB2)两个匹配的内部激励电流，IB1和IB2，可以用来向各种不同的传感器发送电流。在阶跃为100μA的条件下，其电流范围在100μA至1000μA之间。激励电流激励电流开路/短路传感器诊断数字滤波器连续I/F控制和校准数据路径内部时钟后台校准目录1.0一般说明.............................................................................................................................................12.0特征....................................................................................................................................................13.0主要技术规格.......................................................................................................................................14.0应用领域..............................................................................................................................................15.0典型应用..............................................................................................................................................16.0框图....................................................................................................................................................27.0订购信息..............................................................................................................................................58.0连线图.................................................................................................................................................59.0引脚描述..............................................................................................................................................510.0绝对最大额定值...................................................................................................................................611.0额定工作定值......................................................................................................................................612.0电气特性............................................................................................................................................613.0时序图..............................................................................................................................................1114.0具体定义...........................................................................................................................................1415.0典型性能特性....................................................................................................................................1516.0功能说明..........................................................................................................................................2116.1信号路径...................................................................................................................................2116.1.1基准输入(VREF).............................................................................................................2116.1.2灵活的输入多路复用器(VIN).............................................................................................2116.1.3可选择增益(FGA&PGA)..................................................................................................2116.1.4缓冲器(BUFF).............