MCP3909
电能计量IC ，SPI接口和有功功率脉冲输出
特点
支持IEC 62053国际能源
计量规范和传统IEC 1036 /
六百八十七分之六万一千零三十六规格
通过SPI数字波形数据访问
接口
- 16位双通道ADC输出数据字
- 20位的乘法器的输出数据字
双功能引脚支持串行接口
访问和同步有功功率脉冲
产量
两个16位二阶Δ-Σ模 -
数字转换器（ADC ）具有多位DAC
- 81分贝SINAD两个通道（典型值）。
0.1 ％的典型有功电能测量误差
过度
1000:1
动态范围
PGA为小信号输入支持低值
分流电流传感器
超低漂移片内基准： 15 PPM / ° C（典型值）。
直接驱动电磁机械
计数器和双相步进电机
我低
DD
为4 mA （最大）
防拆输出引脚指示负功率
工业级温度范围： -40 ° C至+ 85°C
描述
MCP3909器件是一款电能计量IC
设计为支持国际IEC 62053
计量标准技术规范。它提供一个频率
输出正比于平均有功功率，
同时可串行访问ADC通道和
乘法器的输出数据。这个输出的波形数据是
可在高达14 kHz的16位ADC的输出和
20位乘法器输出字。 16位Δ-Σ
ADC可用于广泛的I
B
我
最大
电流
和/或小的分流（ <200 μΩ）的电表设计。以无
负载阈值块防止任何电流蠕变
三围为有功功率脉冲输出。该
集成的片上电压基准具有超低
15 ppm的每度温度漂移C.This准确
电能计量IC，具有高可靠性领域提供
在行业标准的24引脚SSOP封装的引脚排列。
套餐类型
24-Lead
SSOP
DV
DD
HPF
AV
DD
NC
CH0+
CHO-
CH1-
CH1+
MCLR
REFIN / OUT
A
GND
F2 /
SCK
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
13
F
OUT0
F
OUT1
HF
OUT
D
GND
NEG /
SDO
NC
CLKOUT
CLKIN
G0
G1
F0 /
CS
F1 /
SDI
功能框图
G0 G1
HPF
F2 / SCK F1 / SDI F0 / CS NEG / SDO
CH0+
CH0-
4 kΩ
REFIN /
OUT
2.4V
参考
CH1+
CH1-
时钟
副系统
+
–
16-bit
多级
ΔΣ
ADC
16
16
HPF1
20
有功
DTF
转变
步进
汽车
输出驱动器
为
有功
HF
OUT
F
OUT0
F
OUT1
+
PGA
–
16-bit
多级
ΔΣ
ADC
16
HPF1
16
串行控制
和输出
缓冲器
MCLR
双功能引脚
控制
SPI
接口
X
OSC1 OSC2
LPF1
2006年Microchip的科技公司
DS22025A第1页
MCP3909
1.0
电动
特征
注意：
注意，超出上述"Maximum下上市
Ratings"可能对器件造成永久性损坏。这是
一个额定值，器件的功能操作
这些或任何上述其他条件的说明
本规范的操作列表，是不是暗示。曝光
最大额定值条件下工作会影响
器件的可靠性。
绝对最大额定值
V
DD
...................................................................................7.0V
数字输入和输出w.r.t.一
GND
........ -0.6V到V
DD
+0.6V
模拟量输入w.r.t.一
GND
..................................... ....- 6V至+ 6V
V
REF
输入w.r.t.一
GND
............................... -0.6V到V
DD
+0.6V
储存温度.....................................- 65 ° C至+ 150°C
环境温度。电源采用................- 65 ° C至+ 125°C
引线焊接温度（ 10秒） ............. + 300℃
ESD的模拟输入（ HBM ， MM ） ................. 4.0千伏， 400伏
ESD所有其他引脚（ HBM ， MM ） ........................ 4.0千伏， 400伏
电气特性
电气连接特定的阳离子：
除非另有说明，所有参数均适用于AV
DD
DV
DD
= 4.5V至5.5V ，
内部V
REF
， HPF开启（市电模式） ，A
GND
, D
GND
= 0V ， MCLK = 3.58 MHz的;牛逼
A
= -40 ° C至+ 85°C 。
参数
有功电能计量
错误
符号
E
民
—
典型值。
0.1
最大
—
单位
评论
有功功率测量精度
% F
OUT
通道0秋千1000：1的范围内，
F
OUT0
, F
OUT1
频率输出
只是，不适用于串行接口
人脸数据。 （注
1 ，注4 ）
% F
OUT
只有频率输出，不
最大
适用于串行接口的数据。
残疾人当F2 ， F1 ， F0 = 0 ， 1 ， 1
（注5 ，注6 ）
% F
OUT
（注2 ，注5 ）
% F
OUT
F2, F1, F0 = 0, 1, 1
（注3）
% F
OUT
HPF = 1 ，增益= 1
（注3）
空载门限/
最小负载
NLT
—
0.0015
—
系统增益误差
AC电源抑制
（输出频率变化）
直流电源抑制
AC PSRR
直流PSRR
—
—
—
1
0.01
0.01
5
—
—
（输出频率
变化）
波形采样
A / D转换器信纳比
噪声和失真比
带宽
（陷波频率）
之间的相位延迟
频道
注1 ：
SINAD
—
81
—
dB
施加到两个通道，
V
IN
= 0 dBFS的在50赫兹
(V
IN
=满量程）
施加到两个通道，
MCLK/256
HPF = 0和1 ， < 1 MCLK周期
（注4 ，注6 ，注7 ）
—
—
14
—
—
1/MCLK
千赫
s
2:
3:
4:
5:
6:
7:
测量误差= （测得的能量设备 - 实际电量） /实际能量* 100 ％ 。精度
与信号在通道1 F量度（ ± 660毫伏）
OUT0
, F
OUT1
脉冲输出。有效期从45赫兹到75赫兹。
看到更高的频率和更大动态范围的典型性能曲线。
不包括内部V
REF
。增益= 1 ， CH0 = 470 mVDC，是CH1 = 660 mVDC，是区别
测量的输出频率与期望的传递函数。
HF的百分比
OUT
输出频率变化;包括外部V
REF
= 2.5V ， CH1 = 100 mV的
RMS
@ 50赫兹，
CH2 = 100 mV的
RMS
@ 50 Hz时， AV
DD
= 5V + 1V
pp
@ 100赫兹。直流PSRR ： 5V ±500 mV的
错误适用下降到60度铅（ PF = 0.5的电容）和60度滞后（PF = 0.5感性） 。
请参阅
第4.0节“器件概述”
完整的描述。
特性参数，未经生产测试。
在3.58兆赫1 MCLK周期相当于小于<0.005度在50或60赫兹。
DS22025A第2页
2006年Microchip的科技公司
MCP3909
电气特性（续）
电气连接特定的阳离子：
除非另有说明，所有参数均适用于AV
DD
DV
DD
= 4.5V至5.5V ，
内部V
REF
， HPF开启（市电模式） ，A
GND
, D
GND
= 0V ， MCLK = 3.58 MHz的;牛逼
A
= -40 ° C至+ 85°C 。
参数
ADC / PGA规格
偏移误差
增益误差匹配
内部参考电压
电压
公差
温度系数
参考输入
输入范围
输入阻抗
输入电容
模拟输入
最大信号电平
差分输入电压
范围通道0
差分输入电压
范围通道1
输入阻抗
振荡器输入
频带
电源规格
工作电压
I
DD ，A
I
DD,D
注1 ：
I
DD ，A
I
DD,D
4.5
—
—
—
2.3
0.8
5.5
2.8
1.2
V
mA
mA
AV
DD,
DV
DD
AV
DD
PIN ONLY
DV
DD
PIN ONLY
MCLK
1
—
4
兆赫
—
—
—
390
—
—
—
—
±1
±470/G
±660
—
V
mV
mV
kΩ
正比于1 / MCLK
CH0 + ， CH0- ， CH1 + ， CH1-到A
GND
G = PGA增益通道0
2.2
3.2
—
—
—
—
2.6
—
10
V
kΩ
pF
—
—
—
2.4
±2
15
—
—
—
V
%
PPM /°C的
V
OS
—
—
2
0.5
5
—
mV
折合到输入端，适用于
频道
符号
民
典型值。
最大
单位
评论
% F
OUT
（注5 ）
2:
3:
4:
5:
6:
7:
测量误差= （测得的能量设备 - 实际电量） /实际能量* 100 ％ 。精度
与信号在通道1 F量度（ ± 660毫伏）
OUT0
, F
OUT1
脉冲输出。有效期从45赫兹到75赫兹。
看到更高的频率和更大动态范围的典型性能曲线。
不包括内部V
REF
。增益= 1 ， CH0 = 470 mVDC，是CH1 = 660 mVDC，是区别
测量的输出频率与期望的传递函数。
HF的百分比
OUT
输出频率变化;包括外部V
REF
= 2.5V ， CH1 = 100 mV的
RMS
@ 50赫兹，
CH2 = 100 mV的
RMS
@ 50 Hz时， AV
DD
= 5V + 1V
pp
@ 100赫兹。直流PSRR ： 5V ±500 mV的
错误适用下降到60度铅（ PF = 0.5的电容）和60度滞后（PF = 0.5感性） 。
请参阅
第4.0节“器件概述”
完整的描述。
特性参数，未经生产测试。
在3.58兆赫1 MCLK周期相当于小于<0.005度在50或60赫兹。
2006年Microchip的科技公司
DS22025A第3页
MCP3909
温度特性
电气连接特定的阳离子：
除非另有说明，V
DD
= 4.5V至5.5V ，A
GND
, D
GND
= 0V.
参数
温度范围
特定网络版温度范围
工作温度范围
存储温度范围
注意：
T
A
T
A
T
A
-40
-40
-65
—
—
—
+85
+125
+150
°C
°C
°C
记
符号
民
典型值
最大
单位
条件
MCP3909可在扩展温度范围内，但性能有所下降。在任何情况下，
结温度（T
J
）不得超过+ 150°C的绝对最大规格。
DS22025A第4页
2006年Microchip的科技公司
MCP3909
时序特性
电气连接特定的阳离子：
除非另有说明，所有参数均适用于AV
DD
DV
DD
= 4.5V至5.5V ，
A
GND
, D
GND
= 0V ， MCLK = 3.58 MHz的;牛逼
A
= -40 ° C至+ 85°C 。
参数
频率输出
F
OUT0
和f
OUT1
脉冲宽度
（逻辑低电平）
HF
OUT
脉冲宽度
F
OUT0
和f
OUT1
脉冲周期
HF
OUT
脉冲周期
F
OUT0
到f
OUT1
下降沿
时间
F
OUT0
到f
OUT1
最低另行
配给
数字I / O
F
OUT0
和f
OUT1
输出高
电压
F
OUT0
和f
OUT1
输出低
电压
HF
OUT
和NEG输出高
电压
HF
OUT
和NEG输出低
电压
高电平输入电压
（所有数字输入引脚）
低电平输入电压
（所有数字输入引脚）
输入漏电流
引脚电容
串行接口时序（注4 ）
输出数据速率
串行时钟频率
窗口进入串行模式
代码
窗口的开始时间序列
模式进入代码
串行时钟高电平时间
串行时钟低电平时间
CS下降至第一个CLK上升沿
数据输入建立时间
数据输入保持时间
CS上升到输出禁止
CLK下降到输出数据有效
注1 ：
2:
3:
4:
V
OH
V
OL
V
OH
V
OL
V
IH
V
IL
4.5
—
—
—
—
—
—
—
0.1
—
—
符号
t
FW
t
HW
t
FP
t
HP
t
FS2
t
FS
民
—
典型值
275
90
最大
—
—
单位
ms
ms
s
s
评论
984376 MCLK周期
（注1 ）
322160 MCLK周期
（注2 ）
—
请参阅
公式4-1
请参阅
公式4-2
—
—
0.5 t
FP
4/MCLK
—
—
V
V
V
V
V
V
A
pF
I
OH
= 12毫安， DV
DD
= 5.0V
I
OL
= 12毫安， DV
DD
= 5.0V
I
OH
= 12毫安， DV
DD
= 5.0V
I
OL
= 12毫安， DV
DD
= 5.0V
DV
DD
= 5.0V
DV
DD
= 5.0V
V
IN
= 0, V
IN
DV
DD
（注3）
0.5
—
4.5
—
0.5
—
2.4
—
—
—
0.85
±1
10
—
20
8/MCLK
—
40
20
—
—
10
150
30
f
ADC
f
CLK
t
窗口
t
万迪诺
t
HI
t
LO
t
SUCS
t
SU
t
HD
t
DIS
t
DO
—
—
1/MCLK
10
30
15
10
—
—
—
MCLK/256
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
兆赫
—
—
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
V
DD
= 5V
最后一位必须移入
在此之前的时间。
第一位的时钟必须在
在此时间之后。
如果输出脉冲周期（T
FP
）低于984376 * 2 MCLK的周期，则t
FW
= 1/2 t
FP
.
如果输出脉冲周期（T
HP
）低于322160 * 2 MCLK的周期，则t
HW
= 1/2 t
HP
。当F2 ， F1 ， F0
等于0,1,1 ，高频
OUT
脉冲时间固定为64× MCLK周期或18 μs的时间MCLK = 3.58 MHz的
特性参数，未经生产测试。
指定的串行时序和生产测试180 pF负载。
2006年Microchip的科技公司
DS22025A第5页
MCP3909
电能计量IC ，SPI接口和有功功率脉冲输出
特点
支持IEC 62053国际能源
计量规范和传统IEC 1036 /
六百八十七分之六万一千零三十六规格
通过SPI数字波形数据访问
接口
- 16位双通道ADC输出数据字
- 20位的乘法器的输出数据字
双功能引脚支持串行接口
访问和同步有功功率脉冲
产量
两个16位二阶Δ-Σ
模拟 - 数字转换器（ADC ）具有多位
DAC
- 81分贝SINAD两个通道（典型值）。
0.1 ％的典型有功电能测量误差
过度
1000:1
动态范围
PGA为小信号输入支持低值
分流电流传感器
超低漂移片内基准：
15 PPM / ° C（典型值）
直接驱动电磁机械
计数器和双相步进电机
我低
DD
4 mA（最大值）
防拆输出引脚指示负功率
工业级温度范围： -40 ° C至+ 85°C
描述
MCP3909器件是一款电能计量IC
设计为支持国际IEC 62053
计量标准技术规范。它提供一个频率
输出正比于平均有功功率，
同时可串行访问ADC通道和
乘法器的输出数据。这个输出的波形数据是
可在高达14 kHz的16位ADC的输出和
20位乘法器输出字。 16位Δ-Σ
ADC可用于广泛的I
B
我
最大
电流
和/或小的分流（ <200 μΩ）的电表设计。
无负载门槛块防止任何电流蠕变
三围为有功功率脉冲输出。
集成的片上电压参考具有
的每摄氏度15ppm的超低温度漂移
这种精确的电能计量IC，具有高场
可靠性在业界标准的24引脚可用
SSOP引脚排列。
套餐类型
24-Lead
SSOP
DV
DD
HPF
AV
DD
NC
CH0+
CHO-
CH1-
CH1+
MCLR
REFIN / OUT
A
GND
F2 /
SCK
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
13
F
OUT0
F
OUT1
HF
OUT
D
GND
NEG /
SDO
NC
CLKOUT
CLKIN
G0
G1
F0 /
CS
F1 /
SDI
功能框图
G0 G1
HPF
F2 / SCK F1 / SDI F0 / CS NEG / SDO
CH0+
CH0-
4 kΩ
REFIN /
OUT
2.4V
参考
CH1+
CH1-
时钟
副系统
X
OSC1 OSC2
+
–
16-bit
多级
DS ADC
16
16
HPF1
20
有功
DTF
转变
步进
汽车
输出驱动器
为
有功
HF
OUT
F
OUT0
F
OUT1
+
PGA
–
16-bit
多级
DS ADC
16
HPF1
16
串行控制
和输出
缓冲器
MCLR
双功能引脚
控制
SPI
接口
LPF1
2009年Microchip的科技公司
DS22025B第1页
MCP3909
1.0
电动
特征
注意：
注意，超出上述"Maximum下上市
Ratings"可能对器件造成永久性损坏。这是
一个额定值，器件的功能操作
这些或任何上述其他条件的说明
本规范的操作列表，是不是暗示。曝光
最大额定值条件下工作会影响
器件的可靠性。
绝对最大额定值
V
DD
...................................................................................7.0V
数字输入和输出w.r.t.一
GND
....... -0.6V到V
DD
+0.6V
模拟量输入w.r.t.一
GND
..................................... ....- 6V至+ 6V
V
REF
输入w.r.t.一
GND
.............................. -0.6V到V
DD
+0.6V
储存温度.....................................- 65 ° C至+ 150°C
环境温度。电源采用................- 65 ° C至+ 125°C
引线焊接温度（ 10秒） ............. + 300℃
ESD的模拟输入（ HBM ， MM ） ................. 5.0千伏， 500伏
ESD所有其他引脚（ HBM ， MM ） ........................ 5.0千伏， 500伏
电气特性
电气连接特定的阳离子：
除非另有说明，所有参数均适用于AV
DD
DV
DD
= 4.5V至5.5V ，
内部V
REF
， HPF开启（市电模式） ，A
GND
, D
GND
= 0V ， MCLK = 3.58 MHz的;牛逼
A
= -40 ° C至+ 85°C 。
参数
有功电能计量
错误
符号
E
民
—
典型值。
0.1
最大
—
单位
评论
有功功率测量精度
% F
OUT
通道0秋千1000：1的范围内，
F
OUT0
, F
OUT1
频率输出
而已，并不适用于串行
接口数据。 （注
1 ，注4 ）
% F
OUT
只有频率输出，不
最大
适用于串行接口的数据。
残疾人当F2 ， F1 ， F0 = 0 ， 1 ， 1
（注5 ，注6 ）
% F
OUT
（注2 ，注5 ）
% F
OUT
F2, F1, F0 = 0, 1, 1
（注3）
% F
OUT
HPF = 1 ，增益= 1
（注3）
空载门限/
最小负载
NLT
—
0.0015
—
系统增益误差
AC电源抑制
（输出频率变化）
直流电源抑制
AC PSRR
直流PSRR
—
—
—
1
0.01
0.01
5
—
—
（输出频率
变化）
波形采样
A / D转换器信纳比
噪声和失真比
带宽
（陷波频率）
之间的相位延迟
频道
注1 ：
SINAD
—
81
—
dB
施加到两个通道，
V
IN
= 0 dBFS的在50赫兹
(V
IN
=满量程）
施加到两个通道，
MCLK/256
HPF = 0和1 ， < 1 MCLK周期
（注4 ，注6 ，注7 ）
—
—
14
—
—
1/MCLK
千赫
s
2:
3:
4:
5:
6:
7:
测量误差= （测得的能量设备 - 实际电量） /实际能量* 100 ％ 。精度
与信号在通道1 F量度（ ± 660毫伏）
OUT0
, F
OUT1
脉冲输出。有效期从45赫兹到75赫兹。
看到更高的频率和更大动态范围的典型性能曲线。这个参数是
不是100 ％生产测试。
不包括内部V
REF
。增益= 1 ， CH0 = 470 mVDC，是CH1 = 660 mVDC，是区别
测量的输出频率与期望的传递函数。
HF的百分比
OUT
输出频率变化;包括外部V
REF
= 2.5V ， CH1 = 100 mV的
RMS
@ 50赫兹，
CH2 = 100 mV的
RMS
@ 50 Hz时， AV
DD
= 5V + 1 V
pp
@ 100赫兹。直流PSRR ： 5V ±500 mV的
错误适用下降到60度铅（ PF = 0.5的电容）和60度滞后（PF = 0.5感性） 。
请参阅
第4.0节“器件概述”
完整的描述。
特性参数，未经生产测试。
在3.58兆赫1 MCLK周期相当于小于< 0.005度在50或60赫兹。
2009年Microchip的科技公司
DS22025B第3页
MCP3909
电气特性（续）
电气连接特定的阳离子：
除非另有说明，所有参数均适用于AV
DD
DV
DD
= 4.5V至5.5V ，
内部V
REF
， HPF开启（市电模式） ，A
GND
, D
GND
= 0V ， MCLK = 3.58 MHz的;牛逼
A
= -40 ° C至+ 85°C 。
参数
ADC / PGA规格
偏移误差
增益误差匹配
内部参考电压
电压
公差
温度系数
参考输入
输入范围
输入阻抗
输入电容
模拟输入
最大信号电平
差分输入电压
范围通道0
差分输入电压
范围通道1
输入阻抗
振荡器输入
频带
电源规格
工作电压
I
DD ，A
I
DD,D
注1 ：
I
DD ，A
I
DD,D
4.5
—
—
—
2.3
0.8
5.5
2.8
1.2
V
mA
mA
AV
DD,
DV
DD
AV
DD
PIN ONLY
DV
DD
PIN ONLY
MCLK
1
—
4
兆赫
—
—
—
390
—
—
—
—
±1
±470/G
±660
—
V
mV
mV
k
正比于1 / MCLK
CH0 + ， CH0- ， CH1 + ， CH1-到A
GND
G = PGA增益通道0
2.2
3.2
—
—
—
—
2.6
—
10
V
k
pF
—
—
—
2.4
±2
15
—
—
—
V
%
PPM /°C的
V
OS
—
—
2
0.5
5
—
mV
折合到输入端，适用于
频道
符号
民
典型值。
最大
单位
评论
% F
OUT
（注5 ）
2:
3:
4:
5:
6:
7:
测量误差= （测得的能量设备 - 实际电量） /实际能量* 100 ％ 。精度
与信号在通道1 F量度（ ± 660毫伏）
OUT0
, F
OUT1
脉冲输出。有效期从45赫兹到75赫兹。
看到更高的频率和更大动态范围的典型性能曲线。这个参数是
不是100 ％生产测试。
不包括内部V
REF
。增益= 1 ， CH0 = 470 mVDC，是CH1 = 660 mVDC，是区别
测量的输出频率与期望的传递函数。
HF的百分比
OUT
输出频率变化;包括外部V
REF
= 2.5V ， CH1 = 100 mV的
RMS
@ 50赫兹，
CH2 = 100 mV的
RMS
@ 50 Hz时， AV
DD
= 5V + 1 V
pp
@ 100赫兹。直流PSRR ： 5V ±500 mV的
错误适用下降到60度铅（ PF = 0.5的电容）和60度滞后（PF = 0.5感性） 。
请参阅
第4.0节“器件概述”
完整的描述。
特性参数，未经生产测试。
在3.58兆赫1 MCLK周期相当于小于< 0.005度在50或60赫兹。
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2009年Microchip的科技公司
MCP3909
温度特性
电气连接特定的阳离子：
除非另有说明，V
DD
= 4.5V至5.5V ，A
GND
, D
GND
= 0V.
参数
温度范围
特定网络版温度范围
工作温度范围
存储温度范围
封装热阻
热阻， 24L - SSOP
注意：
θ
JA
—
73
—
° C / W
MCP3909可在扩展温度范围内，但性能有所下降。在任何情况下，
结温度（T
J
）不得超过+ 150°C的绝对最大规格。
T
A
T
A
T
A
-40
-40
-65
—
—
—
+85
+125
+150
°C
°C
°C
记
符号
民
典型值
最大
单位
条件
2009年Microchip的科技公司
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