MCP3421中文资料

2007MicrochipTechnologyInc.DS22003B_CN第1页MCP3421特性•SOT-23-6封装的18位∆-ΣADC•差分输入•每次转换对内部失调和增益自校正•片内电压基准：-精度：2.048V±0.05%-漂移：5ppm/°C•片内可编程增益放大器（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）•可编程数据率选择：-3.75SPS（18位）-15SPS（16位）-60SPS（14位）-240SPS（12位）•单次或连续转换选择•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∆ΣA/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基准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（ProgrammableGainAmplifier，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时间内的电流消耗。MCP3421器件特别适合于需要设计简单、低功耗和节省空间的各种高精度模/数转换应用。框图123456VIN+VSSSCLVIN-VDDSDA顶视图SOT-23-6VSSVDDVIN+VIN-SCLSDA电压基准时钟（2.048V）I2C接口增益=1,2,4或8VREF∆ΣADC转换器PGA振荡器带I2C接口和片内电压基准的18位模数转换器MCP3421DS22003B_CN第2页2007MicrochipTechnologyInc.1.0电气特性绝对昀大额定值†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昀大结温（TJ）................................................+150°C†注：如果器件运行条件超过上述各项绝对昀大额定值，可能对器件造成永久性损坏。上述参数仅是允许条件的极大值，我们不建议使器件在该条件下或在技术规范以外的条件下运行。器件长时间工作在绝对昀大额定值条件下，其稳定性可能受到影响。电气特性电气规范：除非另外声明，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—MΩ正常工作模式共模输入阻抗ZINC(f)—25—MΩPGA=1,2,4,8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。此参数值为特征参数，未经100%测试。2：输入阻抗是内部3.2pF的输入采样电容导致的。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导致的所有误差。6：满量程（FSR）=2x2.048/PGA=4.096/PGA。7：参数值为特征参数，未经100%测试。8：设计时的特征参数，未经100%测试。2007MicrochipTechnologyInc.DS22003B_CN第3页MCP3421积分非线性度(注4)INL—1035ppmofFSRDR=3.75SPS（注6）内部基准电压VREF—2.048—V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增益之间增益误差漂移(注5)—540ppm/°CPGA=1，DR=3.75SPS失调误差VOS—1540µVPGA=1，VDD=5.0V，DR=3.75SPS下测试失调温度漂移—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直流下电源抑制比—100—dBTA=+25°C，VDD=2.7V至5.5V，PGA=1电源要求电源电压范围VDD2.7—5.5V转换时电源电流IDDA—155190µAVDD=5.0V—145—µAVDD=3.0V待机模式下电源电流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温度特性规定温度范围TA-40—+85°C工作温度范围TA-40—+125°C存储温度范围TA-65—+150°C电气特性（续）电气规范：除非另外声明，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。此参数值为特征参数，未经100%测试。2：输入阻抗是内部3.2pF的输入采样电容导致的。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导致的所有误差。6：满量程（FSR）=2x2.048/PGA=4.096/PGA。7：参数值为特征参数，未经100%测试。8：设计时的特征参数，未经100%测试。MCP3421DS22003B_CN第4页2007MicrochipTechnologyInc.2.0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：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=42007MicrochipTechnologyInc.DS22003B_CN第5页MCP3421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—温度曲线图2-8：IDDS—温度曲线图2-9：IDDB—温度曲线图2-10：OSC漂移—温度曲线图2-11：频率响应100120140160180200220-60-40-20020406080100120140Temperature(oC)IDDA(µA)VDD=5VVDD=2.7V0100200300400500600-60-40-20020406080100120140Temperature(oC)IDDS(nA)VDD=2.7VVDD=5V0123456789-60-40-20020406080100120140Temperature(oC)IDDB(PA)VDD=5VVDD=4.5VVDD=3.3VVDD=2.7V-1012345-60-40-20020406080100120140Temperature(°C)Oscillator