ZHCSRN8 February   2023 TDC1000-Q1

PRODUCTION DATA  

  1. 1 特性
  2. 2 应用
  3. 3 说明
  4. 4 修订历史记录
  5. 5 引脚配置和功能
  6. 6 规格
    1. 6.1 绝对最大额定值
    2. 6.2 ESD 等级
    3. 6.3 建议工作条件
    4. 6.4 热性能信息 #GUID-85677192-3B04-4958-89B0-56EA7EB89E00/APPNOTE_SPRA953
    5. 6.5 电气特性
    6. 6.6 时序要求
    7. 6.7 开关特性
    8. 6.8 典型特性
  7. 7 参数测量信息
  8. 8 详细说明
    1. 8.1 概述
    2. 8.2 功能方框图
    3. 8.3 特性说明
      1. 8.3.1 发送器信号路径
      2. 8.3.2 接收器信号路径
      3. 8.3.3 低噪声放大器 (LNA)
      4. 8.3.4 可编程增益放大器 (PGA)
      5. 8.3.5 接收器滤波器
      6. 8.3.6 用于生成 STOP 脉冲的比较器
        1. 8.3.6.1 阈值检测器和 DAC
        2. 8.3.6.2 过零检测比较器
        3. 8.3.6.3 事件管理器
      7. 8.3.7 共模缓冲器 (VCOM)
      8. 8.3.8 温度传感器
        1. 8.3.8.1 使用多个 RTD 进行温度测量
        2. 8.3.8.2 使用单个 RTD 进行温度测量
    4. 8.4 器件功能模式
      1. 8.4.1 飞行时间测量模式
        1. 8.4.1.1 模式 0
        2. 8.4.1.2 模式 1
        3. 8.4.1.3 模式 2
      2. 8.4.2 状态机
      3. 8.4.3 发送操作
        1. 8.4.3.1 发送脉冲数
        2. 8.4.3.2 TX 180° 脉冲移位
        3. 8.4.3.3 发送器阻尼
      4. 8.4.4 接收操作
        1. 8.4.4.1 单回波接收模式
        2. 8.4.4.2 多回波接收模式
      5. 8.4.5 时序
        1. 8.4.5.1 时序控制和频率调节 (CLKIN)
        2. 8.4.5.2 TX/RX 测量时序
      6. 8.4.6 飞行时间 (TOF) 控制
        1. 8.4.6.1 短 TOF 测量
        2. 8.4.6.2 标准 TOF 测量
        3. 8.4.6.3 具有电源消隐功能的标准 TOF 测量
        4. 8.4.6.4 共模基准稳定时间
        5. 8.4.6.5 TOF 测量间隔
      7. 8.4.7 均值计算和通道选择
      8. 8.4.8 错误报告
    5. 8.5 编程
      1. 8.5.1 串行外设接口 (SPI)
        1. 8.5.1.1 负片选 (CSB)
        2. 8.5.1.2 串行时钟 (SCLK)
        3. 8.5.1.3 串行数据输入 (SDI)
        4. 8.5.1.4 串行数据输出 (SDO)
    6. 8.6 寄存器映射
  9. 9 应用和实施
    1. 9.1 应用信息
    2. 9.2 典型应用
      1. 9.2.1 液位和流体识别测量
        1. 9.2.1.1 设计要求
        2. 9.2.1.2 详细设计过程
          1. 9.2.1.2.1 液位测量
          2. 9.2.1.2.2 流体识别
        3. 9.2.1.3 应用曲线
      2. 9.2.2 水流量计量
        1. 9.2.2.1 设计要求
        2. 9.2.2.2 详细设计过程
          1. 9.2.2.2.1 法规和精度
          2. 9.2.2.2.2 超声波流量计中的渡越时间
          3. 9.2.2.2.3 ΔTOF 精度要求计算
          4. 9.2.2.2.4 操作
        3. 9.2.2.3 应用曲线
    3. 9.3 电源相关建议
    4. 9.4 布局
      1. 9.4.1 布局指南
      2. 9.4.2 布局布线示例
  10. 10器件和文档支持
    1. 10.1 器件支持
      1. 10.1.1 开发支持
    2. 10.2 接收文档更新通知
    3. 10.3 支持资源
    4. 10.4 商标
    5. 10.5 静电放电警告
    6. 10.6 术语表
  11. 11机械、封装和可订购信息

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息

8.3.5 接收器滤波器

TI 建议在 RX 路径中放置两个滤波器，以更大程度地降低接收路径噪声并实现最大计时精度。如图 8-5 所示，一个滤波器放置在 LNAOUT 和 PGAIN 引脚之间，另一个滤波器放置在 PGAOUT 和 COMPIN 引脚之间。

带内增益为 10 时，LNA 的带宽为 5MHz。对于大多数应用而言，LNAOUT 和 PGAIN 引脚之间的低通滤波器就足够了。

如图 8-5 所示，第二个滤波器级可以使用一个低通滤波器（RF1 和 CF3）和一个以 VCOM 为基准的高通滤波器（CF2 和 RF2）的级联。滤波器的设计非常简单。可以首先选择 RF1 和 CF2。RF1 和 CF2 的一组合理值可以是：RF1 = 1kΩ ± 10%，CF2 = 50pF ± 10%。如果所需的中心频率为 ƒC，滤波器带宽为 ƒB，则可以通过以下公式来计算 CF3 的值：

方程式 2. GUID-CCBE5E47-9D62-4A7A-8165-F38434E32366-low.gif

RF2 和 CF2 确定滤波器的高通拐角。RF2 应以 VCOM 为基准，以便在回波接收时间内保持比较器输入端的直流偏置电平。如果 RF2 的值大于 RF1，则从高通滤波器到低通滤波器的负载效应会受到限制，从而使拐角频率更精确。下图所示的所选值会产生大约 600kHz 的高通拐角频率和大约 3MHz 的低通拐角频率。

可以使用更复杂的滤波器；如果信号振幅过低，则外部增益是可以接受的。如果滤波器的通带比倍频程宽，那么 TI 建议使用具有线性群延迟的滤波器设计。

GUID-A14B04CF-E4AC-4613-90C7-9DF886973D78-low.gif图 8-5 用于 1MHz 操作的滤波器