ZHCUB80C August   2004  – July 2023 PGA309

 

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  2.   使用前必读
    1.     关于本手册
    2.     德州仪器 (TI) 相关文档
    3.     如果您需要协助
    4.     注意事项和警告信息
    5.     FCC 警告
    6.     商标
  3. 1引言
    1. 1.1  PGA309 功能说明
    2. 1.2  传感器误差调整范围
    3. 1.3  增益调节
    4. 1.4  失调电压量调整
    5. 1.5  电压基准
    6. 1.6  传感器激励和线性化
    7. 1.7  使用 ADC 进行温度检测
    8. 1.8  外部 EEPROM 和温度系数
    9. 1.9  故障监测
    10. 1.10 过量程和欠量程限制
    11. 1.11 上电和正常运行
    12. 1.12 数字接口
    13. 1.13 引脚配置
  4. 2详细说明
    1. 2.1  增益调节
      1. 2.1.1 PGA309 传递函数
      2. 2.1.2 求解增益设置
    2. 2.2  失调电压调节
    3. 2.3  零 DAC 和增益 DAC 架构
    4. 2.4  输出放大器
    5. 2.5  基准电压
    6. 2.6  线性化函数
      1. 2.6.1 系统定义
      2. 2.6.2 关键线性化设计公式
        1. 2.6.2.1 Lin DAC 计数转换
      3. 2.6.3 关键理想设计公式
        1. 2.6.3.1 线性化设计
        2.       37
    7. 2.7  温度测量
      1. 2.7.1 温度 ADC 启动转换控制
      2. 2.7.2 通过励磁串联电阻进行外部温度检测
    8. 2.8  故障监测
    9. 2.9  过量程和欠量程
      1. 2.9.1 过量程和欠量程计算
      2.      44
    10. 2.10 噪声和粗略失调电压调整
    11. 2.11 一般 AC 注意事项
  5. 3工作模式
    1. 3.1 上电序列和正常独立工作模式
    2. 3.2 EEPROM 内容和温度查找表计算
      1. 3.2.1 温度查找表计算
        1. 3.2.1.1 温度查找表计算
        2.       52
        3.       53
    3. 3.3 校验和错误事件
    4. 3.4 测试引脚
    5. 3.5 上电时的初始寄存器状态
      1. 3.5.1 PGA309 上电状态
  6. 4数字接口
    1. 4.1  说明
    2. 4.2  两线制接口
      1. 4.2.1 器件寻址
      2. 4.2.2 两线制访问 PGA309
    3. 4.3  一线制接口
    4. 4.4  单线制接口超时
    5. 4.5  单线制接口时序注意事项
    6. 4.6  两线制访问外部 EEPROM
    7. 4.7  单线制接口发起的两线制 EEPROM 事务
    8. 4.8  PGA309 独立模式和两线制事务
    9. 4.9  PGA309 在两线制总线上的主运行模式和总线共享注意事项
    10. 4.10 PRG 连接到 VOUT 的单线制工作模式
    11. 4.11 四线制模块和单线制接口 (PRG)
  7. 5应用背景
    1. 5.1 桥式传感器
    2. 5.2 桥式传感器的系统调节选项
      1. 5.2.1 绝对调节
      2. 5.2.2 比例式调节
    3. 5.3 修整实际桥式传感器以支持线性度
    4. 5.4 PGA309 校准过程
  8. 6寄存器说明
    1. 6.1 内部寄存器概览
    2. 6.2 内部寄存器映射
      1. 6.2.1 寄存器 0：温度 ADC 输出寄存器（只读，地址指针 = 00000）
      2. 6.2.2 寄存器 1：精细失调电压调整（零 DAC）寄存器（读取/写入，地址指针 = 00001）
      3. 6.2.3 寄存器 2：精细增益调整（增益 DAC）寄存器（读取/写入，地址指针 = 00010）
      4. 6.2.4 寄存器 3：基准控制和线性化寄存器（读取/写入，地址指针 = 00011）
      5. 6.2.5 寄存器 4：PGA 粗略失调电压调整和增益选择/输出放大器增益选择寄存器（读取/写入，地址指针 = 00100）
      6. 6.2.6 寄存器 5：PGA 配置和过量程/欠量程限制寄存器（读取/写入，地址指针 = 00101）
      7. 6.2.7 寄存器 6：温度 ADC 控制寄存器（读取/写入，地址指针 = 00110）
      8. 6.2.8 寄存器 7：输出使能计数器控制寄存器（读取/写入，地址指针 = 00111）
      9. 6.2.9 寄存器 8：警报状态寄存器（只读，地址指针 = 01000）
  9.   A 外部 EEPROM 示例
    1.     A.1 PGA309 外部 EEPROM 示例
      1.      A.1.1 外部 EEPROM 的增益和失调电压调节
      2.      94
  10.   B 详细方框图
    1.     B.1 详细方框图
  11.   C 术语表
  12.   修订历史记录

2.11 一般 AC 注意事项

除了正常的良好模拟布局和设计实践之外，在使用 PGA309 进行设计时还有一些关键项需要检查。

  1. REFIN/REFOUT 引脚 16：将容性负载保持在 200pF 或更低。
  2. VEXC 引脚 1：将容性负载保持在 200pF 或更低。
  3. VSA 引脚 3 和 VSD 引脚 10：请将这些值的差值保持在 200mV 以内。在内部，PGA309 会将其数字和模拟电源进行分离，以尽可能减少两者之间的串扰。在外部，请将这两者连接在一起，并直接在引脚上使用一个 0.1μF 电容器进行旁路。如果在两个电源之间使用 RC 滤波器，请确保最大压降始终不超过 200mV。
  4. GNDA 引脚 2 和 GNDD 引脚 11：确保将这两者直接连接在一起并连接到同一接地点。
  5. VSJ 引脚 8：这是输出放大器的负输入，因此为高阻抗。应使低阻抗布线（例如 VOUT）和有噪声的布线远离 VSJ。为避免 VSJ 上出现不必要的额外电容，请尽量缩短布线长度。
  6. VIN1 引脚 4 和 VIN2 引脚 5：对于大于或等于 10kΩ 的源电阻，请在 VIN1 和 VIN2 之间添加一个 1nF 至 2nF 的电容器，以尽可能减轻噪声耦合。
  7. VIN1 引脚 4 和 VIN2 引脚 5：RFI 滤波始终是仪表放大器应用中要关注的问题。注入仪表放大器的 RFI 信号会经过整流，并在输出端表现为直流漂移或失调电压；高增益电路会放大这种影响。图 2-39 展示了 PGA309 的输入滤波。根据桥式传感器与 PGA309 之间的距离以及传感器模块屏蔽情况，可能需要 R1 和 R2。由于 C1 和 C2 不匹配会使共模信号变为差分信号，为了衰减这种共模信号，C1 应等于 C2，C3 应比 C1 大十倍。所有输入滤波器元件应直接放置在 PGA309 输入端，以避免布线长度成为 RFI 接收天线。
GUID-3A1D1B24-7BB8-4B8E-AD59-125208D2A5B5-low.gif图 2-39 输入滤波