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24位电容至数字转换器

用温度传感器

AD7745/AD7746

特点

电容 - 数字转换器

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

分辨率降低到4 AF（即，最多21 ENOB）

精度： 4 fF的

线性度： 0.01 ％

共模（不可变）电容最大可达17 pF

满量程（可变）电容范围： ± 4 pF的

宽容寄生电容至地高达60 pF的

更新速率： 10 Hz至90 Hz的

同时50 Hz和60 Hz抑制在16赫兹

温度传感器芯片上

分辨率： 0.1°C ，精度： ±2℃

电压输入通道

内部时钟振荡器

2线串行接口（I

兼容）

动力

2.7 V至5.25 V单电源供电

0.7毫安电流消耗

工作温度：-40 ° C至+ 125°C

16引脚TSSOP封装

概述

在AD7745 / AD7746的高分辨率， Σ- Δ电容用于─

数字转换器（CDC ）。要测量的电容是

直接连接到所述设备的输入。该架构为特色的

Tures的具有高分辨率（ 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的工厂校准）。在AD7745 / AD7746

电容输入范围是± 4 pF的（改变），同时可接受

最大17 pF共模电容（不可变），这

可以通过一个可编程片上，数字 - 来平衡

电容转换器（ CAPDAC ）。

AD7745拥有一个电容输入通道，而

AD7746有两个通道。每个信道可以被配置为

单端或差分。在AD7745 / AD7746的设计

针对浮动式电容传感器。对于电容式传感器具有一个

板连接到地时， AD7747建议。

这些器件具有片上温度传感器，分辨率

为±2 ℃的精确度为0.1 ℃，。片内基准电压源

和片上时钟发生器无需任何

外部元件的电容式传感器的应用。该

部件有一个标准电压输入，它连同

差分参考输入可轻松实现与外部

温度传感器，例如电阻，热敏电阻或二极管。

在AD7745 / AD7746具有2线，我

C兼容的串行

界面。二者均可采用单电源供电

从2.7 V至5.25 V指定在汽车

-40 ° C的温度范围+ 125°C ，并装在一个

16引脚TSSOP封装。

VDD

温度

传感器

输入电压（+）

Vin的（ - ）

CIN1(+)

CIN1(–)

CIN2(+)

CIN2(–)

MUX

24-BIT

Σ-

调制器

数字

滤波器

时钟

发电机

应用

汽车，工业和医疗系统

压力测量

位置传感

液位传感

流量计

湿度传感器

杂质检测

VDD

温度

传感器

输入电压（+）

Vin的（ - ）

CIN1(+)

CIN1(–)

MUX

24-BIT

Σ-

调制器

数字

滤波器

时钟

发电机

功能方框图

AD7745

串行

接口

SDA

SCL

AD7746

串行

接口

SDA

SCL

CAP DAC

EXCA

EXCB

REFIN （ + ） REFIN （ - ）

激励

控制逻辑

校准

RDY

CAP DAC

控制逻辑

校准

RDY

电压

参考

05468-001

EXC1

EXC2

激励

电压

参考

05468-002

GND

REFIN （ + ） REFIN （ - ）

GND

图1 。

第0版

信息ADI公司提供的被认为是准确和可靠。

但是，没有责任承担由Analog Devices供其使用，也不对任何

侵犯第三方专利或其他权利，可能导致其使用的。

规格如有变更，恕不另行通知。没有获发牌照以暗示

或者以其他方式在ADI公司的任何专利或专利权。商标

注册商标均为其各自所有者的财产。

图2中。

一个技术的方式， P.O. 9106箱，诺伍德，MA 02062-9106 ， U.S.A.

联系电话： 781.329.4700

www.analog.com

传真： 781.461.3113

AD7745/AD7746

规格................................................. .................................... 3

时序规格................................................ ....................... 5

绝对最大额定值............................................... ............. 6

引脚配置和功能描述........................... 7

典型性能特征............................................. 8

输出噪声和分辨率规格.............................. 11

串行接口................................................ ................................ 12

读操作................................................ ........................... 12

写操作................................................ .......................... 12

AD7745 / AD7746复位.............................................. ............... 13

广播呼叫................................................ ................................. 13

注册说明................................................ ..................... 14

状态寄存器................................................ ............................. 15

盖数据寄存器............................................... ........................ 15

VT数据寄存器............................................... ......................... 15

盖建立注册............................................. ...................... 16

VT建立注册............................................. ....................... 16

EXC建立注册............................................. ..................... 17

配置寄存器................................................ .............. 18

盖DAC寄存器A .............................................. ..................... 19

盖DAC寄存器B .............................................. ..................... 19

盖失调校准寄存器.............................................. .. 19

帽增益校准寄存器.............................................. .... 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

单端输入电容............................................. .... 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

监控................................................. ............................... 24

典型应用图............................................... ..... 24

外形尺寸................................................ ....................... 25

订购指南................................................ .......................... 25

修订历史

4月5日 - 修订版0 ：初始版

第0版|第28 2

AD7745/AD7746

特定网络阳离子

= 2.7 V至3.6 V或4.75 V至5.25 V ; GND = 0 V ; EXC = 32 kHz的; EXC = ±V

/ 2; -40° C到+ 125 ℃，除非另有说明。

表1中。

参数

容性输入

转换输入范围

积分非线性（ INL ）

无失码

分辨率， P-P

有效的解决方案

输出噪声， RMS

绝对误差

偏移误差

2, 4

系统失调校准范围

失调漂移与温度的关系

增益误差

增益随温度漂移

允许电容到GND

电源抑制

正常模式抑制

通道到通道隔离

CAPDAC

全系列

决议

随温度漂移

激励

频率

跨电容电压

民

典型值

±4.096

±0.01

16.5

±4

±1

–1

0.02

–26

0.3

164

±V

3/8

±V

<±40

100

0.1

±0.5

±2

±V

REF

GND - 0.03

±3

0.025

+ 0.03

±15

0.08

–24

最大

单位

％ FSR的

位

AF / √Hz的

AF / ℃，

％ FS的

PPM的FS / ℃，

FF / V

PPM的FS / ℃，

千赫

°C

PPM的FS

位

μV RMS

内华达州/ ℃，

％ FS的

测试条件/评论

工厂校准

转换时间= 62毫秒

转换时间= 62毫秒，见表5

见表5

25 ° C，V

= 5 V ，失调校准后

系统失调校准后，

剔除噪声的影响

25 ° C，V

= 5 V

参见图9和图10中

50赫兹±1％，转换时间= 62毫秒

60赫兹±1％，转换时间= 62毫秒

只有AD7746

–28

7位CAPDAC

通过数字接口可配置

穿越平均直流电压

电容

允许电容到GND

温度传感器

决议

错误

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

输出噪声

偏移误差

失调漂移与温度的关系

满量程误差

2, 9

见图11

REF

国内

内部温度传感器

外部传感二极管

REF

内部或V

REF

= 2.5 V

±2

转换时间= 122.1毫秒

转换时间= 62毫秒

见表6和表7中

转换时间= 62毫秒

见表6和表7中

0.1

第0版|第28 3

AD7745/AD7746

参数

满量程漂移与温度的关系

平均VIN输入电流

模拟VIN输入电流漂移

电源抑制

正常模式抑制

共模抑制

内部参考电压

电压

随温度漂移

外部参考电压输入

差分电压REFIN

绝对REFIN电压

平均REFIN输入电流

平均REFIN输入电流漂移

共模抑制

串行接口逻辑输入

（ SCL，SDA ）

输入高电压

输入低电压

迟滞

输入漏电流（SCL）

漏极开路输出（ SDA ）

输出低电压

输出高泄漏电流

逻辑输出（ RDY ）

输出低电压

输出高电压

输出低电压

输出高电压

电源要求

-to -GND电压

当前

750

700

0.5

民

典型值

0.5

300

±50

1.17

2.5

400

±50

最大

单位

PPM的FS / ℃，

NA / V

PA / V /°C的

PPM /°C的

NA / V

PA / V /°C的

测试条件/评论

内部参考

外部参考

内部基准电压，V

= V

REF

外部参考，V

= V

REF

50赫兹±1％，转换时间= 122.1毫秒

60赫兹±1％，转换时间= 122.1毫秒

= 1 V

= 25°C

1.169

1.171

0.1

GND - 0.03

+ 0.03

2.1

0.8

150

±0.1

±1

0.4

0.1

0.4

4.0

0.4

– 0.6

4.75

2.7

5.25

3.6

850

SINK

6.0毫安

OUT

= V

SINK

= 1.6毫安， V

= 5 V

来源

= 200 μA ，V

= 5 V

SINK

= 100 μA ，V

= 3 V

来源

= 100 μA ，V

= 3 V

= 5 V ，额定

= 3.3 V ，额定

数字输入等于V

或GND

= 5 V

= 3.3 V

数字输入等于V

或GND

电流关断模式

电容单位： 1 PF = 10

-12

F; 1 fF = 10

-15

F; 1 AF = 10

-18

规格未经生产测试，但支持产品初始发布时的特性数据。

工厂校准。绝对误差包括出厂增益校准误差，积分非线性误差和偏移系统失调校准后的错误，都在25 ℃。在

不同的温度，需要补偿的温度范围内的增益漂移。

电容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不限

LSB大小（ 32 AF）或通过转换器+系统峰值噪声系统电容失调校准，以较高者为准过程。为了最大限度地减少了转换器的效果+

系统噪声，较长的转换时间应被用于系统的电容偏移校正。该系统电容失调校准范围为± 1 pF的，规模较大的

偏移可以通过使用CAPDACs除去。

增益误差是工厂在25℃时校准。在不同温度下，需要补偿的温度范围内的增益漂移。

该CAPDAC分辨率为7位，实际CAPDAC齐全。使用芯片上的失调校准或调节电容偏移校准寄存器可以

进一步降低CIN的偏移或不变的CIN的组件。

在VT的设置寄存器中的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

= 1.008 ，连接如在图41中，以总串联电阻<100 Ω 。

满量程误差适用于正反两方面的满量程。

第0版|第28 4

AD7745/AD7746

时序特定网络阳离子

= 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

; -40° C到+ 125 ℃，除非另有说明。

表2中。

参数

串行接口

1, 2

SCL频率

SCL高电平脉冲宽度，T

高

SCL低电平脉冲宽度，T

低

SCL ， SDA上升时间，t

SCL ， SDA下降时间，t

保持时间（起始条件），T

HD ; STA

建立时间（启动条件），T

SU ; STA

数据建立时间t

SU ; DAT

数据建立时间t

SU ; DAT

建立时间（停止条件），T

SU ; STO

数据保持时间，t

HD ; DAT

（主）

总线空闲时间（期间停止和启动条件，T

BUF

)

民

0.6

1.3

典型值

最大

400

单位

千赫

测试条件/评论

见图3

0.3

0.6

0.25

0.35

0.6

1.3

在此之后，第一个时钟产生

与重复启动条件

≥ 3.0 V

＆ LT ; 3.0 V

在初次发布期间样品测试，以确保合规性。

所有输入信号均指定与输入上升/下降时间= 3纳秒时，10 ％和90％点之间测量的。定时基准点，在输入和输出的50％。

输出负载= 10 pF的。

低

SCL

高清： STA

SDA

高清： DAT

高

苏： DAT

SU ： STA

苏： STO

BUF

图3.串行接口时序图

第0版|第28 5

05468-003