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19-1342 ;转1 ; 8/98
KIT
ATION
EVALU
BLE
AVAILA
0.1%的精确度信号调理
用于压阻式传感器补偿
________________General说明
该MAX1457是一款高度集成的模拟传感器显
最终处理器的压阻式传感器卡利优化
bration和补偿。它包括一个可编程
电流源,用于传感器激励,一个3位的编程
序的增益放大器(PGA) ,一个12位的ADC, 5个16位
DAC和一个独立的运算放大器。共实现
内传感器的可重复性的0.1 %的误差因子
错误, MAX1457补偿偏移量,满量程输出
把( FSO ) ,偏移TC , FSO TC和满量程输出非
线性度的硅压阻式传感器。
在MAX1457校准和补偿一阶
温度的误差,通过调整偏移和跨距
经由数字 - 模拟转换器的输入信号器(DAC ) ,
从而消除量化噪声。如果需要的话, resid-
UAL高阶误差进行补偿用线性
第一级系数的耳内插存储在
一个查找表(在外部EEPROM ) 。
在MAX1457集成了三个传统的传感器 -
生产运营为一体的自动化过程:
前测:数据采集的传感器性能下
主机测试计算机的控制。
校准和补偿:计算和存储
校准和补偿(在外部EEPROM)
系数从换能器预测试数据来确定。
最终测试:传感器校准和验证
补偿,不拆从预测试插座。
提供了用于压力和温模拟输出
perature 。通用,通用运算放大器也
包含在芯片上,以提高整个电路的增益,或者以
促成两线制的实施,制4-20mA和Transmit
之三。该串行接口与MICROWIRE 兼容
和SPI ,并直接连接到外部EEPROM 。
另外,内置的MAX1457的可测性功能
便于制造多个传感器和校准
模块,从而降低了制造成本。
虽然用于优化压阻式传感器,
在MAX1457也可以与其它电阻用于
传感器类型(如加速度计和应变片)
通过添加少量的外部元件。
V
DD
ISRC
____________________________Features
o
高准确度(内传感器的±0.1%
重复的错误)
o
补偿失调,失调TC , FSO , FSO TC ,
温度/压力非线性
o
轨到轨
模拟输出校准,
温度补偿压力
测量
o
可编程传感器激励电流
o
SPI / MICROWIRE兼容的串行接口
o
快速信号通道建立时间( <1ms )
o
接受传感器输出从为5mV / V至30mV / V
o
引脚兼容MCA7707
MAX1457
_______________Ordering信息
部分
TEMP 。 RANGE
PIN- PACKAGE
MAX1457CWI
0 ° C至+ 70°C
28宽SO
MAX1457CCJ
0 ° C至+ 70°C
32 TQFP
MAX1457C/D
0 ° C至+ 70°C
骰子*
订购信息不断在数据表的末尾。
注意:
联系工厂定制的解决方案。
*骰子
在T进行测试
A
= +25°C.
引脚配置在数据资料的最后。
工作原理图
V
DD
BIAS
发电机
NBIAS
FADJ
FOUT
VOUT
LINDAC
FSOTCDAC
OTCDAC
OFSTDAC
FSODAC
A=1
LINOUT
A=1
FSOTCOUT
V
BDRIVE
A=1
VBBUF
MAX1457
振荡器
BDRIVE
INP
PGA
INM
V
DD
AGND
16位DAC - FSO
16位DAC - OFFSET
16位DAC - OFFSET TC
16位DAC - FSO TC
16位DAC - FSO LINEARITY
V
DD
V
SS
12位ADC
_______________________Customization
马克西姆可以自定义MAX1457的特殊要求提供
求。具有大于90的专用单元库
传感器专用功能模块, Maxim可以快捷地提供
韦迪定制MAX1457的解决方案。与Maxim公司联系
附加信息。
轨到轨是日本摩托罗拉公司的注册商标。
SPI是Motorola , Inc.的商标。
MICROWIRE是美国国家半导体公司的商标。
MCS
ECS
ECLK
EDI
EDO
LINDACREF
AMP +
AMP-
串行
EEPROM
接口
AMPOUT
V
SS
________________________________________________________________
Maxim Integrated Products版权所有
1
免费样品&最新文献: http://www.maxim-ic.com ,或电话1-800-998-8800 。
对于小批量订货,电话408-737-7600分机。 3468 。
0.1%的精确度信号调理
用于压阻式传感器补偿
MAX1457
绝对最大额定值
电源电压,V
DD
到V
SS
......................................- 0.3V至+ 6V
所有其他引脚.................................... (V
SS
- 0.3V )至(v
DD
+ 0.3V)
连续功率耗散(T
A
= +70°C)
28引脚宽SO (减免12.50mW / ° C以上+ 70 ° C) .......... 1W
32引脚TQFP (减免11.1mW / ° C以上+ 70 ° C) ........... 889mW
工作温度范围
MAX1457C_ _ ................................................ ...... 0 ° C至+ 70°C
MAX1457A_ _ ................................................ 。 - 40 ° C至+ 125°C
存储温度范围.............................- 65 ° C至+ 150°C
焊接温度(焊接, 10秒) ............................. + 300℃
超出“绝对最大额定值”,强调可能会造成永久性损坏设备。这些仅仅是极限参数和功能
该设备在这些或超出了规范的业务部门所标明的任何其他条件,操作不暗示。接触
绝对最大额定值条件下工作会影响器件的可靠性。
电气特性
(V
DD
= +5V, V
SS
= 0V ,T
A
= + 25 ℃,除非另有说明。 )
参数
一般特性
电源电压
电源电流
模拟输入( PGA )
输入阻抗
输入失调温漂
放大器增益非线性
输出阶跃响应时间
共模抑制比
折合到输入端可调
偏移范围
折合到输入端可调
满量程输出范围
模拟输出( PGA )
差分信号增益范围
最小差分信号增益
差分信号增益温度系数
输出电压摆幅
输出电流范围
输出噪声
电流源
桥电流范围
桥电压摆幅
电流源参考输入
电压范围
DAC电压分辨率
微分非线性
DAC分辨率
2
_______________________________________________________________________________________
I
BR
V
BR
V
ISRC
0.1
V
SS
+ 1.3
V
SS
+ 1.3
0.5
2.0
V
DD
- 1.3
V
DD
- 1.3
mA
V
V
5kΩ的负载V
SS
或V
DD
空载
V
OUT
= (V
SS
+ 0.25V )至(Ⅴ
DD
- 0.25V)
增益= 54 , DC至10Hz ,传感器阻抗=
5kΩ的,满量程输出= 4V
V
SS
+ 0.25
V
SS
+ 0.02
-1.0
(汇)
0.0025
T
A
= T
给T
最大
49
54至306
54
±50
V
DD
- 0.25
V
DD
- 0.02
1.0
(来源)
60
V/V
V/V
PPM /°C的
V
mA
% FSO
CMRR
f
CLK
= 100kHz时,以终值63 %
从V
SS
到V
DD
(注4 )
(注5 )
R
IN
(注2,3)
V
DD
I
DD
R
BIAS
= 400kΩ ,女
CLK
= 100kHz的(注1 )
4.5
5
2.0
1
1
±0.5
0.01
1
90
±100
5-30
5.5
2.6
V
mA
M
M
μV/°C
%V
DD
ms
dB
mV
mV / V的
符号
条件
典型值
最大
单位
数字 - 模拟转换器
参考电压= 5.000V
输出滤波电容= 0.1μF ,女
CLK
= 100kHz的
200
2
16
V
最低位
0.1%的精确度信号调理
用于压阻式传感器补偿
电气特性(续)
(V
DD
= +5V, V
SS
= 0V ,T
A
= + 25 ℃,除非另有说明。 )
参数
符号
条件
典型值
最大
单位
MAX1457
模拟数字转换器
ADC的差分非线性
转换时间
ADC的分辨率
输出
( LINDAC , FSOTCDAC )
电压摆幅
电流驱动
失调电压
通用运算放大器
输入共模
电压范围
开环增益
失调电压(作为单位增益
跟随)
输出电压摆幅
输出电流范围
CMR
A
V
R
BIAS
= 400k
R
BIAS
= 400kΩ ,V
IN
= 2.5V (空载)
5kΩ的负载V
SS
或V
DD
空载
V
OUT
= (V
SS
+ 0.25V )至(Ⅴ
DD
- 0.25V)
-20
V
SS
+ 0.25
V
SS
+ 0.02
-1.0
(汇)
V
SS
+ 1.3
60
20
V
DD
- 0.25
V
DD
- 0.02
1.0
(来源)
V
DD
- 1.2
V
dB
mV
V
mA
V
OFS
R
BIAS
= 400kΩ (空载)
R
BIAS
= 400kΩ ,V
IN
= 2.5V,
V
OUT
= 2.5V ± 20mV的
(V
IN
- V
OUT
)在V
IN
= 2.5V,
R
BIAS
= 400kΩ (空载)
V
SS
+ 1.3
-50
-20
V
DD
- 1.3
50
20
V
A
mV
V
BR
= 2.5V至3.5V ,女
CLK
= 100kHz的
f
CLK
= 100kHz的
2
160
12
最低位
ms
注1 :
图5与电流源的电路关断。这个值是可调节的,通过一个偏置电阻,表示在IC电流
租金消费。这排除了93C66 EEPROM的平均电流,该电流是约13μA在3HZ的刷新速率
(f
CLK
= 100kHz时) 。
注2 :
温度误差的整个范围都与传感器误差补偿在一起。
注3 :
传感器和MAX1457必须总是在校准和使用过程中相同的温度。
注4 :
这是最大允许传感器在最小增益( 54V / V)的偏移量。
注5 :
这是传感器的灵敏度归一化到它的驱动电压,假定4V的所需满量程输出与桥电压
年龄为2.5V 。低敏感度可以通过使用辅助运算放大器被容纳。更高的灵敏度可以accommo-
通过以较低的桥电压下约会。
_______________________________________________________________________________________
3
0.1%的精确度信号调理
用于压阻式传感器补偿
MAX1457
______________________________________________________________Pin说明
SO
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
TQFP
28
29
30
31
1
2
3
4, 16,
22, 32
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
17
名字
INP
INM
AMP +
AMP-
AMPOUT
BDRIVE
VOUT
北卡罗来纳州
ISRC
FSOTCOUT
VBBUF
LINOUT
LINDACREF
LINDAC
V
SS
OTCDAC
FSODAC
FSOTCDAC
OFSTDAC
EDO
功能
正面的传感器输入。输入阻抗>1MΩ 。轨至轨输入范围。
消极的传感器输入。输入阻抗>1MΩ 。轨至轨输入范围。
通用运算放大器的正输入
通用运算放大器的负输入
输出通用运算放大器。高阻抗,当MCS低。
传感器激励电流。该引脚驱动通过传感器的标称0.5毫安。
PGA输出电压。从VOUT接一个0.1μF的电容到V
SS
。高阻抗时
MCS是低的。
没有内部连接。
电流源参考。从ISRC连接一个50kΩ的电阻到V
SS
.
缓冲FSO TC DAC输出。领带ISRC一个电阻(R
STC
50k).
缓冲桥电压( BDRIVE的电压) 。悬空如果不用的。
缓冲FSO线性DAC输出。使用一个电阻器(R
LIN
)大于100kΩ的,从LINOUT
到ISRC纠正二阶FSO非线性误差。如果不是悬空
修正二阶FSO非线性误差。
参考输入FSO DAC线性度。通常连接到VOUT 。
FSO线性DAC输出电压。从LINDAC连接0.1μF的电容到V
SS
.
负电源输入
失调TC DAC输出电压。从OTCDAC接一个0.1μF的电容到V
SS
.
FSO DAC输出电压。从FSODAC接一个0.1μF的电容到V
SS
.
FSO TC DAC输出电压。从FSOTCDAC接一个0.1μF的电容到V
SS
.
偏移DAC输出电压。从OFSTDAC接一个0.1μF的电容到V
SS
.
串行输入(数据从EEPROM ) ,高电平有效。 CMOS逻辑电平输入引脚,通过该
MAX1457的内部寄存器更新EEPROM系数。禁用时, MCS是
低。
串行输出(数据到EEPROM ) ,高电平有效。 CMOS逻辑电平输出引脚通过
在MAX1457给外部的命令到EEPROM中。温度校正数据
可通过此引脚。变为高阻抗,当MCS为低。
CMOS逻辑电平时钟输出,可外接EEPROM 。高阻抗,当MCS低。
芯片选择输出为外部EEPROM 。的CMOS逻辑电平的输出脚,通过该
MAX1457允许/禁止EEPROM的操作。高阻抗,当MCS低。
频率输出。内部振荡器的输出信号。正常情况下处于打开状态。
频率调整。连接到V
SS
与1.5MΩ的电阻(R
OSC
)来设置内部振荡频
昆西到100kHz 。从FADJ连接一个0.1μF的旁路电容V
SS
.
主芯片选择。该MAX1457时选择的MCS高。悬空的
正常操作(内部上拉至V
DD
用1MΩ电阻器) 。外部5kΩ的上拉可能
被要求在嘈杂环境中。
偏置设置端。连接到V
DD
用400kΩ电阻器(R
BIAS
) 。连接一个0.1μF的旁路
电容从NBIAS到V
SS
.
中秋节电源型号为模拟电路供电。连接从V一个0.1μF的电容
SS
到AGND 。
正电源输入。连接从V一个0.1μF的电容
DD
到V
SS
.
20
21
22
23
24
18
19
20
21
23
EDI
ECLK
ECS
FOUT
FADJ
25
24
MCS
26
27
28
25
26
27
NBIAS
AGND
V
DD
4
_______________________________________________________________________________________
0.1%的精确度信号调理
用于压阻式传感器补偿
MAX1457
_______________Detailed说明
该MAX1457提供了一个模拟放大路径
传感器信号,并用于校准的数字路径和
温度校正。校准和校正是
通过改变偏移和增益编程的实现
序的增益放大器(PGA)和通过改变传感器
桥电流。在PGA利用开关电容
CMOS技术,具有输入失调切边
± 100mV的(为20mV / V)和近似的明系列
3μV (折合到输入端,在54V / V的最小增益)分辨率
灰(16位) 。该PGA提供从八增益值
54V / V至306V / V 。桥电流源编程
梅布尔从0.1毫安至2mA ,具有15nA步长。
该MAX1457采用5个16位DAC和校准
系数存储在低成本的外部EEPROM 。这
存储器(外部的4096位EEPROM)中包含的
下面的校准系数为16位的字:
FSO (满量程输出)
FSO TC (包括非线性)
OFFSET
失调TC (包括非线性)
非线性压力
图1显示了一个典型的压力传感器的输出和
定义的偏移量,全面,和满量程输出值
作为电压的函数。
压力
OFFSET
偏移校正
初始偏移校正是通过读一个实现
从EEPROM 16位字(系数)并且将其写入
到偏移DAC 。将所得的电压( OFSTDAC )
是在PGA输出馈送到求和结点
补偿的传感器,分辨率为抵消
± 0.2mV ( ± 0.005 % FSO ) 。
电压
满量程输出( FSO )
满量程( FS )
图1.典型的压力传感器输出
至/从
外部EEPROM
V
DD
R
STC
ECS
温度 -
相关电压
ECLK EDO
EDI
DAC参考电压
V
BR
EEPROM
接口
I
BR
BDRIVE
V
BR
PGA
T
ADC
12
16
FSO TC
DAC
16
OFFSET TC
产量
Σ
A=1
的温度误差修正图2.简化框图
_______________________________________________________________________________________
5
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