LMP91050
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SNAS517D - 2011年11月 - 修订2013年3月
LMP91050可配置AFE，用于非色散红外（ NDIR ）传感应用
检查样品：
LMP91050
1
特点
可编程增益放大器
“暗信号”偏移取消
支持外部滤波
共模发生器和8位DAC
描述
该LMP91050是一个可编程的集成传感器
对于热电堆优化的模拟前端（AFE ）
传感器，如通常用于NDIR应用程序。它
提供了一间完整的信号路径解决方案
传感器和微控制器产生一个输出
电压正比于热电电压。该
LMP91050的可编程性使其可以支持
多个热电堆传感器，具有单设计
相对的多个离散的解决方案。
该LMP91050具有可编程增益
放大器（PGA） ， “暗相”偏移消除，并
一个可调共模发生器（ 1.15V或
2.59V ），这提高了输出动态范围。该
PGA提供167V / V的低增益范围至1335V / v
加1002V / V到7986V / V的高增益范围中
能使用户利用热电堆具有不同
敏感性。在PGA由低增益漂移突出
（ 100 PPM / ° C） ，输出失调漂移（ 1.2mV / ℃， G =
1002 V / V） ，相位延迟漂移（为500ns ）和噪声
规格（ 0.1
μV
RMS
0.1至10Hz ） 。偏移
消除电路补偿了“暗
信号“通过增加一个大小相等方向相反的偏移，以该
第二级的输入，从而去除原始
从所述输出信号的偏移量。这种偏移取消
电路允许ADC满量程的优化使用
并放宽ADC分辨率的要求。
该LMP91050允许附加信号滤波（高
通，通过专用引脚的低通或带通）
A0和A1 ，以去除带外噪声的出。该
用户可以通过在船上的SPI接口编程。
可在一个小尺寸10引脚封装，
LMP91050从-40至+ 105 ℃。
2
应用
NDIR传感
需求控制通风
楼宇监控
CO2机舱控制 - 汽车
酒精检测 - 汽车
工业安全与保障
温室气体&氟利昂检测平台
关键的特定连接的阳离子
可编程增益167至7986 V / V
低噪声（ 0.1至10 Hz ） 0.1
μVRMS
增益漂移为100ppm / °C（最大值）
相位延迟漂移500毫微秒（最大）
电源电压范围2.7 5.5 V
1
2
请注意，一个重要的通知有关可用性，标准保修，并且在关键的应用程序中使用
德州仪器公司的半导体产品和免责条款及其出现在此数据表的末尾。
所有商标均为其各自所有者的财产。
版权所有 2011-2013 ，德州仪器
PRODUCTION数据信息为出版日期。
产品符合占德州条款规范
仪器标准保修。生产加工过程中不
不一定包括所有参数进行测试。
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框图
CMOUT
VDD
A0
A1
LMP91050
G1=250,42
IN
PGA1
G2=4,8,16,32
PGA2
OUT
SPI
DAC
CMOUT
SPI
CM GEN
VREF
CSB SCLK SDIO
GND
图1.配置AFE，用于NDIR
典型用途
10 F
160 k
VDD
160 k
6.8 nF的
10 F
10 nF的
VDD
A0
CMOUT
A1
热电堆
IN
OUT
1 kΩ的
ADC
10 nF的
CMOUT
10 nF的
LMP91050
CSB
SCLK
SDIO
GND
1 F
图2.典型的NDIR传感应用电路
2
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接线图
IN
CMOUT
A0
A1
GND
LMP91050
VDD
SDIO
SCLK
CSB
OUT
引脚说明
针
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
符号
IN
CMOUT
A0
A1
GND
OUT
CSB
SCLK
SDIO
VDD
TYPE
模拟量输入
模拟输出
模拟输出
模拟量输入
动力
模拟输出
数字输入
数字输入
数字输入/输出
动力
信号输入
共模电压输出
第一级的输出
第二级输入
地
信号输出，参考相同的电位
CMOUT
片选信号，低电平有效
接口时钟
串行数据输入/输出
正电源
描述
这些器件具有有限的内置ESD保护。引线应短接在一起或设备放置在导电泡棉
储存或搬运过程中，以防止对静电损坏MOS大门。
绝对最大额定值
ESD容差
(3)
(1) (2)
人体模型
机器型号
带电器件模型
2500V
250V
1250V
-0.3V至6.0V
- 0.3V至VDD + 0.3V
5mA
-65 ℃150 ℃的
150°C
电源电压（ VDD）的
电压的任何引脚
输入电流在任何引脚
存储温度范围
结温
(4)
焊接规格：
看产品文件夹在
www.ti.com
和
(1)
http://www.ti.com/lit/SNOA549 。
(2)
(3)
(4)
“绝对最大额定值”，表示以后可能会损坏设备的限制，包括不可操作性和退化
设备的可靠性和/或性能。该设备和/或无退化的绝对最大额定值的功能操作或
超越那些在工作额定值表明其他条件是不是暗示。工作额定值表明条件使
设备的功能和该设备不应该超出这样的条件下操作。
如果是用于军事/航空专用设备，请向德州仪器销售办事处/经销商咨询具体可用性和
特定连接的阳离子。
人体模型，适用的性病。 MIL -STD- 883 ，方法3015.7 。机器型号，适用的性病。的JESD22 - A115 -A （ ESD MM性病。
JEDEC ）现场感应电荷，设备型号，适用的性病。 JESD22 - C101 -C （ JEDEC的ESD FICDM STD ）。
最大功耗为T的函数
J（下最大）
,
θ
JA
和环境温度TA 。最大允许功率
耗散在任何环境温度下为P
DMAX
= (T
J（下最大）
- T
A
)/
θ
JA
所有的数字应用直接焊接到印刷电路板的包。
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3
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(1)
工作额定值
电源电压
(2)
2.7V至5.5V
-40 ° C至105℃
176 ° C / W
结温范围
封装的热性能及其，
θ
JA
10铅VSSOP
(1)
(2)
“绝对最大额定值”，表示以后可能会损坏设备的限制，包括不可操作性和退化
设备的可靠性和/或性能。该设备和/或无退化的绝对最大额定值的功能操作或
超越那些在工作额定值表明其他条件是不是暗示。工作额定值表明条件使
设备的功能和该设备不应该超出这样的条件下操作。
最大功耗为T的函数
J（下最大）
,
θ
JA
和环境温度TA 。最大允许功率
耗散在任何环境温度下为P
DMAX
= (T
J（下最大）
- T
A
)/
θ
JA
所有的数字应用直接焊接到印刷电路板的包。
电气特性
(1)
以下规格适用于VDD = 3.3V ， VCM = 1.15V ，
胆大
值吨
A
= -40 ° C至+ 85°C ，除非另有
指定的。所有其他限制适用至T
A
= T
J
= +25°C.
符号
电源
VDD
国际直拨电话
电源电压
电源电流
掉电电源电流
偏移取消（偏移DAC ）
决议
最低位
DNL
错误
偏移调整范围
DAC的建立时间
可编程增益放大器（ PGA ）第一阶段，R
L
= 10kΩ的，C
L
= 15pF的
IBIAS
VINMAX
_HGM
VINMAX
_LGM
VOS
摹_HGM
G_LGM
GE
VOUT
PhDly
TCPhDly
SSBW
CIN
(1)
偏置电流
最大输入信号高增益
模式
最大输入信号低增益
模式
输入失调电压
获得高增益模式
增益低增益模式
增益误差
输出电压范围
相位延迟
相位延迟的变化与
温度
小信号带宽
输入电容
1mV的输入阶跃信号， HGM ， Vout的测量
Vdd/2
1mV的输入阶跃信号， HGM ， Vout的测量
Vdd/2,
VIN = 1mVpp ，增益= 250 V / V
无论HGM和LGM
0.5
6
416
18
100
参考CMOUT电压，它指的是
在裁剪前的IN引脚最大电压;它
包括热电堆的暗电压和
信号电压。
5
±2
±12
-165
250
42
2.5
VDD }
0.5
200
pA
mV
mV
V
V/V
V/V
%
V
μs
ns
千赫
pF
输出失调误差，所有增益
输出提到，所有增益
0.2
480
所有收益
-1
±100
VDD }
0.2
256
33.8
2
步骤
mV
最低位
mV
V
μs
所有模拟模块ON
所有模拟模块关闭
2.7
3.1
45
3.3
3.7
85
5.5
4.2
121
V
mA
μA
参数
条件
民
(2)
典型值
(3)
最大
(2)
单位
(2)
(3)
只用于工厂测试条件电气表值适用于在指定的温度。工厂测试条件导致非常
有限的自加热的装置，使得对T
J
= T
A
。的性能参数没有确保的说明书中指示的电
内部自热式中T的条件下表
J
＆ GT ;吨
A
。最大极限值是指结温范围之外
该设备可以被永久地降低，或者机械或电。
限制是100 ％的产品在25 ℃的测试。限制在工作温度范围内，确保了使用的相关性
统计质量控制（ SQC ）方法。
典型值代表最可能的参数指标为在表征的时间来确定。实际的典型值可能会有所不同
随着时间的推移，也将取决于应用和配置。典型的值不测试，不保证在运
生产材料。
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电气特性
(1)
（续）
以下规格适用于VDD = 3.3V ， VCM = 1.15V ，
胆大
值吨
A
= -40 ° C至+ 85°C ，除非另有
指定的。所有其他限制适用至T
A
= T
J
= +25°C.
符号
VINMAX
VINMIN
G
GE
VOUT
PhDly
TCPhDly
SSBW
CIN
CLOAD ，
OUT
RLOAD ，
OUT
参数
最大输入信号
最小输入信号
收益
增益误差
输出电压范围
相位延迟
相位延迟的变化与
温度
小信号带宽
输入电容
OUT引脚负载电容
OUT引脚负载电阻
RC系列
RC系列
100mV的输入正弦信号35kHz的，增益= 8 ， VOUT
在1.65V ，R测量
L
= 10k
250mV的输入阶跃信号，增益= 8时，VOUT
测量VDD / 2
增益= 32 V / V
可编程的4个步骤
任何收益
0.2
1
84
360
5
1
1
4
2.5
VDD }
0.2
增益= 4 V / V
条件
民
(2)
典型值
(3)
最大
(2)
单位
V
V
可编程增益放大器（ PGA ）第二阶段，R
S
= 1kΩ的，C
L
= 1F
1.65
0.82
32
V/V
%
V
s
ns
千赫
pF
F
k
合并式放大器链规格
en
输入参考噪声密度
组合电流和电压噪声，
用，在5Hz一个86kΩ的源阻抗，增益=
7986
30
0.12
(4)
纳伏/赫兹÷
组合电流和电压噪声，
输入参考噪声集成了86kΩ源阻抗为0.1Hz至10Hz ，
增益= 7986
PGA1增益= 42 ， PGA2增益= 4
PGA1增益= 42 ， PGA2增益= 8
PGA1增益= 42 ， PGA2增益= 16
G
收益
PGA1增益= 42 ， PGA2增益= 32
PGA1增益= 250 ， PGA2增益= 4
PGA1增益= 250 ， PGA2增益= 8
PGA1增益= 250 ， PGA2增益= 16
PGA1增益= 250 ， PGA2增益= 32
GE
TCCGE
PSRR
PhDly
TCPhDly
增益误差
增益温度系数
(5)
0.1
167
335
669
1335
1002
2004
4003
7986
5
μVRMS
V/V
任何收益
DC ， 3.0V至3.6V电源供电，增益= 1002V / V
1mV的输入阶跃信号，增益= 1002时，VOUT
测量VDD / 2
1mV的输入阶跃信号，增益= 1002时，VOUT
测量VDD / 2
90
%
100
PPM /°C的
dB
s
500
ns
电源抑制比
相位延迟
相位延迟的变化与
温度
(6)
110
9
(4)
(5)
(6)
通过设计和特性参数。没有测试运生产材料。
TCCGE和TCVOS通过采取在-40 ° C和25°C时线性插值和25 ° C和85°C的线性最大斜率计算
插值。
TCPhDly是在-40 ° C和25°C时的测量和25 ° C和85°C的测量相位延迟大的变化。
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LMP91050可配置AFE，用于非色散红外（ NDIR ）传感应用
2012年4月9日
LMP91050
可配置AFE，用于非色散红外（ NDIR ）
传感应用
概述
该LMP91050是一个可编程的集成传感器模拟
前端（AFE ），用于热电堆传感器的优化，作为典型
用美云在NDIR应用。它提供了一个完整的信号
传感器和微控制器gen-之间的路径解决方案
erates的输出电压正比于热电堆电压
年龄。该LMP91050的可编程性使其可以支持
而不是多个热电堆传感器，具有单设计
到多个离散的解决方案。
该LMP91050具有可编程增益放大器
（PGA）， “暗相”偏移消除，和一个可调节的
共模发生器（ 1.15V或2.59V ），这增加了
输出动态范围。美国PGA提供了一个低增益范围
167V / V到1335V / V加1002V / V的为高增益范围
7986V / V这使得能够利用热电堆与所述用户
不同的灵敏度。在PGA由低增益漂移突出
（ 100 PPM / ° C） ，输出失调漂移（ 1.2mV / ℃， G = 1002 V / V） ，
相位延迟漂移（为500ns ）和噪声指标（ 0.1
μV
RMS
0.1至10Hz ） 。该偏移取消电路的COM
pensates为“暗信号”，加入一个平等和对立面
址偏移到第二级的输入，从而消除了
从输出信号原始偏移。这种偏移取消
电路允许优化ADC的满量程和重新使用情况
laxes ADC分辨率的要求。
该LMP91050允许额外的信号滤波（高通，低
通过专用引脚A0和A1通或带通） ，是适
德去除带外噪声。用户可通过编程
通过主板上的SPI接口。可在一个小型封装
系数采用10引脚MSOP封装， LMP91050的工作
-40到+ 105°C 。
关键的特定连接的阳离子
■
可编程增益
■
低噪声（ 0.1至10 Hz ）
■
增益漂移
■
相位延迟漂移
■
电源电压范围
167V / V到7986V / V
0.1μV
RMS
为100ppm /℃ （最大值）
为500ns （最大值）
2.7V至5.5V
特点
■
■
■
■
■
可编程增益放大器
■黑
信号“偏移取消
支持外部滤波
共模发生器和8位DAC
10引脚MSOP封装
应用
■
■
■
■
■
■
■
NDIR传感
需求控制通风
楼宇监控
CO2机舱控制 - 汽车
酒精检测 - 汽车
工业安全与保障
温室气体&氟利昂检测平台
框图
30164108
可配置AFE，用于NDIR
2012德州仪器
301641 SNAS517C
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LMP91050
绝对最大额定值
（注
1)
如果是用于军事/航空航天特定网络版设备是必需的，
请联系销售办事处/
经销商咨询具体可用性和规格。
ESD容差（注
2)
人体模型
2500V
机器型号
250V
带电器件模型
1250V
电源电压（ VDD）的
-0.3V至6.0V
电压的任何引脚
- 0.3V至VDD + 0.3V
输入电流在任何引脚
5mA
存储温度范围
-65 ℃150 ℃的
结温（注
3)
150°C
焊接规格：
看产品文件夹在www.national.com和
www.national.com/ms/MS/MS-SOLDERING.pdf
工作额定值
电源电压
结温范围
“ （注
3)
（注
1)
2.7V至5.5V
-40 ° C至105℃
176 ° C / W
封装的热性能及其，
θ
JA
10引脚MSOP
（注
4)
以下规格适用于VDD = 3.3V ， VCM = 1.15V ，
胆大
值吨
A
= -40 ° C至+ 85°C ，除非另有规定。所有其他限制适用至T
A
= T
J
= +25°C.
符号
电源
VDD
国际直拨电话
电源电压
电源电流
掉电电源电流
偏移取消（偏移DAC ）
决议
最低位
DNL
错误
偏移调整范围
DAC的建立时间
可编程增益放大器（ PGA ）第一阶段，R
L
= 10kΩ的，C
L
= 15pF的
IBIAS
VINMAX
_HGM
VINMAX
_LGM
VOS
摹_HGM
G_LGM
GE
VOUT
PhDly
TCPhDly
SSBW
CIN
偏置电流
最大输入信号高增益
模式
最大输入信号低增益
模式
输入失调电压
获得高增益模式
增益低增益模式
增益误差
输出电压范围
相位延迟
相位延迟的变化与
温度
小信号带宽
输入电容
1mV的输入阶跃信号， HGM ， Vout的测量
Vdd/2
1mV的输入阶跃信号， HGM ， Vout的测量
Vdd/2,
VIN = 1mVpp ，增益= 250 V / V
无论HGM和LGM
0.5
6
416
18
100
参考CMOUT电压，它指的是
在裁剪前的IN引脚最大电压;
它包括热电堆的暗电压和
信号电压。
5
±2
±12
-165
250
42
2.5
VDD }
0.5
200
pA
mV
mV
V
V/V
V/V
%
V
μs
ns
千赫
pF
输出失调误差，所有增益
输出提到，所有增益
0.2
480
所有收益
-1
±100
VDD }
0.2
256
33.8
2
步骤
mV
最低位
mV
V
μs
所有模拟模块ON
所有模拟模块关闭
2.7
3.1
45
3.3
3.7
85
5.5
4.2
121
V
mA
μA
参数
条件
民
（注
6)
典型值
最大
（注
5)
（注
6)
单位
电气特性
可编程增益放大器（ PGA ）第二阶段，R
S
= 1kΩ的，C
L
= 1F
3
www.ti.com
LMP91050
符号
VINMAX
VINMIN
G
GE
VOUT
PhDly
TCPhDly
SSBW
CIN
CLOAD ，
OUT
RLOAD ，
OUT
参数
最大输入信号
最小输入信号
收益
增益误差
输出电压范围
相位延迟
相位延迟的变化与
温度
小信号带宽
输入电容
OUT引脚负载电容
OUT引脚负载电阻
RC系列
RC系列
增益= 4 V / V
条件
民
（注
6)
典型值
最大
（注
5)
（注
6)
1.65
0.82
单位
V
V
可编程的4个步骤
任何收益
4
2.5
0.2
32
VDD }
0.2
1
84
360
5
1
1
V/V
%
V
s
ns
千赫
pF
F
k
100mV的输入正弦信号35kHz的，增益= 8 ，
VOUT测量1.65V ，R
L
= 10k
250mV的输入阶跃信号，增益= 8时，VOUT
测量VDD / 2
增益= 32 V / V
合并式放大器链规格
en
输入参考噪声密度
组合电流和电压噪声，
用，在5Hz一个86kΩ的源阻抗，增益=
7986
组合电流和电压噪声，
用86kΩ源阻抗为0.1Hz至10Hz ，
增益= 7986
PGA1增益= 42 ， PGA2增益= 4
PGA1增益= 42 ， PGA2增益= 8
PGA1增益= 42 ， PGA2增益= 16
G
收益
PGA1增益= 42 ， PGA2增益= 32
PGA1增益= 250 ， PGA2增益= 4
PGA1增益= 250 ， PGA2增益= 8
PGA1增益= 250 ， PGA2增益= 16
PGA1增益= 250 ， PGA2增益= 32
GE
TCCGE
PSRR
PhDly
TCPhDly
增益误差
增益温度系数（注
7)
电源抑制比DC ， 3.0V至3.6V电源供电，增益= 1002V / V
相位延迟
相位延迟的变化与
温度（注
8)
1mV的输入阶跃信号，增益= 1002时，VOUT
测量VDD / 2
1mV的输入阶跃信号，增益= 1002时，VOUT
测量VDD / 2
增益= 167 V / V
增益= 335 V / V
增益= 669 V / V
TCVOS
输出失调电压
温度漂移（注意
7)
增益= 1335 V / V
增益= 1002 V / V
增益= 2004 V / V
增益= 4003 V / V
增益= 7986V / V
共模发生器
VCM
共模电压
可编程的，看到共模
GENERATION
1.15
2.59
V
–0.525
–0.60
–0.90
–1.50
–1.20
–1.90
–3.70
–7.10
90
110
9
500
0.525
0.60
0.90
1.50
1.20
1.90
3.70
7.10
毫伏/°C的
任何收益
30
内华达州/
√
Hz
折合到输入端集成
噪音
0.1
167
335
669
1335
1002
2004
4003
7986
5
0.12
（注
9)
μVRMS
V/V
%
100
PPM /°C的
dB
s
ns
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4
LMP91050
符号
参数
VCM精度
条件
民
（注
6)
典型值
最大
（注
5)
（注
6)
2
10
单位
%
nF
CLOAD
CMOUT负载电容
SPI接口
符号
V
IH
V
IL
V
OH
V
OL
IIH / IIL
（注
4)
以下规格适用于VDD = 3.3V ， VCM = 1.15V ，C
L
= 15pF的，
胆大
值
T
A
= -40 ° C至+ 85°C ，除非另有规定。所有其他限制适用至T
A
= T
J
= +25°C.
参数
逻辑输入高
逻辑输入低
逻辑输出高
逻辑输出低
数字输入漏电流
–100
–200
2.6
0.4
100
200
条件
民
典型值
（注
6)
（注
5)
0.7
= VDD
0.8
V
V
nA
最大
（注
6)
单位
V
V
时序特性
符号
t
WU
f
SCLK
t
PH
t
PL
t
CSS
t
CSH
t
SU
t
SH
t
DOD1
t
DOD2
t
美国能源部
t
DOA
t
DOH
t
DOR
t
DOF
参数
唤醒时间
串行时钟频率
SCLK脉冲宽高
SCLK脉冲宽度低
CSB建立时间
CSB保持时间
（注
4)
以下规格适用于VDD = 3.3V ， VCM = 1.15V ，C
L
= 15pF的，
胆大
值吨
A
= -40 ° C至+ 85°C ，除非另有规定。所有其他限制适用至T
A
= T
J
= +25°C.
条件
民
典型值
（注
6)
（注
5)
1
10
0.4/f
SCLK
0.4/f
SCLK
10
10
10
10
45
45
35
35
5
5
5
最大
（注
6)
单位
ms
兆赫
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
SDI建立时间之前上涨
SCLK边缘
SDI保持时间前上涨
SCLK边缘
上涨后SDO禁止时间
CSB的边缘
SDO禁止时间后16
th
上升SCLK边缘
SDO启用时间从秋季
8边缘
th
SCLK
沦陷后SDO访问时间
SCLK边缘
沦陷后SDO保持时间
SCLK边缘
SDO上升时间
SDO下降时间
5
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