TDC-GP21用户手册

临时数据手册时间数字转换器TDC-GP212010年11月24日版本号:DB_GP21_cnV1.0通用双通道时间数字转换器acam-messelectronicgmbh-AmHasenbiel27-D-76297Stutensee-Blankenloch-Germany-„asis“withoutwarrantyofanykind(expressedorimplied).Pi-costrainisaregisteredtrademarkofacam.Allotherbrandandproductnamesinthisdocumentaretrademarksorservicemarksoftheirrespectiveowners.SupportForacompletelistingofdirectsales,distributorsandsalesrepresentativesvisittheacamwebsiteat::[e-mail][phone].Publishedbyacam-messelectronicgmbh©acam-messelectronicgmbh2010acam-messelectronicgmbh-AmHasenbiel27-D-76297Stutensee-Blankenloch-Germany-配置&读寄存器3.2读寄存器3-113.1配置寄存器3-14前端转换器4.3模拟输入部分4-144.2TDC测量范围24-74.1TDC测量范围14-15详细描述和特殊功能5.2脉冲发生器5-45.1振荡器5-14.4温度测量4-165.3快速初始化5-75.4噪声单元5-76具体应用6-17其它7-13.3EEPROM3-133.4SPI-接口3-142.2转换器规格2-2acam-messelectronicgmbh-AmHasenbiel27-D-76297Stutensee-Blankenloch-Germany-的管脚完全兼容的功能,以及一些提升的特性和额外扩展的功能.内部集成的模拟元器件如比较器,模拟开关将会使外围电路的设计大大简化.同时,测量的质量也会被提高,另外测量的功耗将会被降低.脉冲发生器功能也被强化,一个32khz晶振驱动被集成进芯片,另外温度测量功能也被进一步的提升.总而言之,TDC-GP21将会非常适合设计紧密低价格的超声波热量表和流量表应用.礎.如果应用TDC-GP21的模拟部分,那么一个超声波热量表的典型测量功耗可以下降到2.2uA.1.1特性测量范围2ƒ单通道90ps典型精度ƒ双精度模式45ps,四精度模式22psƒ测量范围500ns到4msƒ2xCLKHS脉冲最小间隔最多可以接受3个脉冲ƒ3个脉冲每个都可以设定精准的时间窗口,窗口精确度达10ns模拟输入部分ƒ斩波稳定低噪声比较器ƒ2个模拟开关作为输入选择ƒ外部电路仅需要2个电阻和2个电容特殊功能ƒ脉冲产生器,可以产生最多127个脉冲ƒ可以选则上升沿和/或下降沿敏感ƒ通过窗口功能精确接受stop脉冲ƒ低功耗32kHz振荡器(500nA)ƒ时钟标定单元ƒ7x32位EEPROM温度测量单元ƒ2或4个传感器ƒPT500/PT1000或者更高ƒ集成的施密特触发器ƒ应用外部施密特触发器为16位有效精度对于铂电阻来说0.004°C分辨率），应用内部集成低噪声施密特触发器为17.5位有效精度ƒ（对于铂电阻来说0.0015°C分辨率）超低电流功耗(0.08µA当每30秒测量一次时)测量范围1ƒ双通道典型精度90psƒ单通道双精度45psƒ测量范围3.5ns(0ns)到2.5µsƒ20ns最小脉冲间隔,最多接受4个脉冲综述ƒ4-线制SPI接口ƒ测量范围1当中最高可以测量每秒钟一百万次ƒI/O电压2.5V到3.6Vƒ核心电压2.5V到3.6Vƒ温度范围–40°C到+85°CƒQFN32封装acam-messelectronicgmbh-AmHasenbiel27-D-76297Stutensee-Blankenloch-Germany-存储温度(Tstg)-55到150°CESD评估(HBM),每个管脚2kV最大结温(Tj)max.125°C推荐使用工作条件符号参数条件MinTypMax单位Vcc核心供电电压*VioVcc2.53.6VVioI/O供电电压2.53.6Vtri一般输入上升沿时间200nstfa一般输入下降沿时间200nstriSchmittTrigger上升沿时间5mstfaSchmittTrigger上升沿时间5msTa环境温度Tj不能超过125°C-40125°C*包括晶振管脚XIN,XOUT,Clk32In,Clk32Out直流电特性(Vio=Vcc=3.0V,Tj=-40到+85°C)符号参数条件MinTypMax单位I32电流32kHz晶振Icc+Iio,仅当32kHz晶振工作时1.0µAIhs4Mhz晶振电流3.6V3.0Voff2001301µAµAnAItmu时间测量单元3.0V4mAIddq静态电流off0.1µAIl输入漏电流µAacam-messelectronicgmbh-AmHasenbiel27-D-76297Stutensee-Blankenloch-Germany-=tbdmAVio=Min.0.8VioVVol输出低电压Iol=tbdmA,Vio=Min0.2VioVVih输入高电压LVTTLLevel,Vio=Max.0.7VioVVil输入低电压LVTTLLevel,Vio=Min.0.3VioVVthSchmittTrigger电压高平0.7VioVVtlSchmittTrigger电压低平0.3VioVVhSchmittTrigger迟滞0.28V终端等效电容符号终端条件额定值单位Min.Typ.Max.Ci数字输入测量@Vcc=Vio,f=1MHz,Ta=25°C7pFCo数字输出CioBidirectional9PTportst.b.d.Analogint.b.d.模拟电路前端符号终端条件额定值单位Min.Typ.Max.比较器输入电压漂移(斩波稳定)12mV模拟开关的Rdson200Ohmacam-messelectronicgmbh-AmHasenbiel27-D-76297Stutensee-Blankenloch-Germany-σ测量精度(标准偏差)测量范围1&2:DOUBLE_RES=0DOUBLE_RES=19045ps测量范围2:QUAD_RES=122pstm测量范围测量范围1:3.5ns2.4µs测量范围2:500ns4msINL积分非线性度0.1LSBDNL差分非线性度0.8LSB温度测量单元符号终端内部施密特触发器外部施密特触发器2单位PT500PT1000PT500PT1000RMS精度17.517.516.016.0BitSNR1051059696dB绝对增益30.99120.99310.99600.99793.6V0.99230.99400.99620.9980绝对增益vs.Vio33.0V0.99120.99310.99600.99792.5V0.98950.99150.99560.9979增益漂移vs.Vio0,250.230.060.04%/V最大增益误差(@dӨ=100K)0,05%0,05%0,02%0.01%增益漂移vs.温度0.0220.0170.0120.0082%/10Kacam-messelectronicgmbh-AmHasenbiel27-D-76297Stutensee-Blankenloch-Germany-初始零点漂移20102010mK零点漂移vs.温度0.050.030,0120.0082mK/°CPSRR100dB1所有测量值在Vio=Vcc=3.0V,应用PT1000传感器，选择Cload=100nF，应用PT500传感器选择Cload=200nF情况下获得，电容均为COG类型。2通过外部74AHC14施密特触发器测量3与一个理想增益为1情况比较2.3时序如果没有特别说明，以下特性参数均是在Vcc=3.3V±0.3V,环境温度为-40°C～+85°C的条件下测量得到的。晶振符号参数Min.Typ.Max.单位Clk3232kHz参考晶振时钟32,768kHzt32st32kHz晶振在上电后起振时间3sClkHS高速晶振参考时钟248MHztoszst陶瓷晶振起振时间100µstoszst石英晶振起振时间1ms串行接口符号参数Max.@Vio=单位2.5V3.3Vfclk串行时钟频率1520MHz符号参数Max.@Vio=单位2.5V3.3Vtpwh串行时钟,脉冲高3025nstpwl串行时钟,脉冲低3025nstsussnSSN开启到时钟沿有效4010nstpwssnSSN在写循环之间的脉冲宽度5040nsthssnSSN在SCLK下降沿后的保持时间4025nstsud数据有效到SCLK下降沿的时间55nsthd数据在SCLK下降沿后的保持时间55nsacam-messelectronicgmbh-AmHasenbiel27-D