ZHCSFZ7C February   2017  – February 2023 PGA460-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  建议的工作条件
    4. 6.4  热性能信息
    5. 6.5  内部电源稳压器特性
    6. 6.6  传感器驱动器特性
    7. 6.7  传感器接收器特性
    8. 6.8  模数转换器特性
    9. 6.9  数字信号处理特性
    10. 6.10 温度传感器特征
    11. 6.11 高电压 I/O 特性
    12. 6.12 数字 I/O 特性
    13. 6.13 EEPROM 特性
    14. 6.14 时序要求
    15. 6.15 开关特性
    16. 6.16 典型特性
  7. 7 详细说明
    1. 7.1 概述
    2. 7.2 功能方框图
    3. 7.3 特性说明
      1. 7.3.1  电源块
      2. 7.3.2  突发生成
        1. 7.3.2.1 使用中心抽头变压器
        2. 7.3.2.2 直接驱动
        3. 7.3.2.3 其他配置
      3. 7.3.3  模拟前端
      4. 7.3.4  数字信号处理
        1. 7.3.4.1 超声回波 - 带通滤波器
        2. 7.3.4.2 超声回波 - 整流器、峰值保持、低通滤波器和数据选择
        3. 7.3.4.3 超声回波 - 非线性调节
        4. 7.3.4.4 超声回波 - 阈值数据分配
        5. 7.3.4.5 数字增益
      5. 7.3.5  系统诊断
        1. 7.3.5.1 器件内部诊断
      6. 7.3.6  接口说明
        1. 7.3.6.1 时间命令接口
          1. 7.3.6.1.1 RUN 命令
          2. 7.3.6.1.2 CONFIGURATION/STATUS 命令
        2. 7.3.6.2 USART 接口
          1. 7.3.6.2.1 USART 异步模式
            1. 7.3.6.2.1.1 同步字段
            2. 7.3.6.2.1.2 命令字段
            3. 7.3.6.2.1.3 数据字段
            4. 7.3.6.2.1.4 校验和字段
            5. 7.3.6.2.1.5 PGA460-Q1 UART 命令
            6. 7.3.6.2.1.6 UART 操作
              1. 7.3.6.2.1.6.1 无响应操作
              2. 7.3.6.2.1.6.2 响应操作（除寄存器读取之外的所有操作）
              3. 7.3.6.2.1.6.3 响应操作（寄存器读取）
            7. 7.3.6.2.1.7 诊断字段
            8. 7.3.6.2.1.8 USART 同步模式
          2. 7.3.6.2.2 单线 UART 接口
          3. 7.3.6.2.3 通过 UART 操作进行超声波物体检测
        3. 7.3.6.3 系统内 IO 引脚接口选择
      7. 7.3.7  回波数据转储
        1. 7.3.7.1 板载存储器数据存储
        2. 7.3.7.2 通过 USART 同步模式实现直接数据突发
      8. 7.3.8  低功耗模式
        1. 7.3.8.1 时间命令接口
        2. 7.3.8.2 UART 接口
      9. 7.3.9  传感器时间和温度去耦
        1. 7.3.9.1 时间去耦
        2. 7.3.9.2 温度去耦
      10. 7.3.10 存储器 CRC 计算
      11. 7.3.11 温度传感器和温度数据路径
      12. 7.3.12 TEST 引脚功能
    4. 7.4 器件功能模式
    5. 7.5 编程
      1. 7.5.1 UART 和 USART 通信示例
    6. 7.6 寄存器映射
      1. 7.6.1 EEPROM 编程
      2. 7.6.2 寄存器映射分区和默认值
      3. 7.6.3 REGMAP 寄存器
  8. 8 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
      1. 8.1.1 传感器类型
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 变压器驱动方法
        1. 8.2.1.1 设计要求
        2. 8.2.1.2 详细设计过程
          1. 8.2.1.2.1 传感器驱动电压
          2. 8.2.1.2.2 传感器驱动频率
          3. 8.2.1.2.3 传感器脉冲计数
          4. 8.2.1.2.4 变压器匝数比
          5. 8.2.1.2.5 变压器饱和电流和主电压额定值
        3. 8.2.1.3 应用曲线
      2. 8.2.2 直接驱动（无变压器）法
        1. 8.2.2.1 设计要求
        2. 8.2.2.2 详细设计过程
        3. 8.2.2.3 应用曲线
    3. 8.3 电源相关建议
    4. 8.4 布局
      1. 8.4.1 布局指南
      2. 8.4.2 布局示例
  9. 9 器件和文档支持
    1. 9.1 文档支持
      1. 9.1.1 相关文档
    2. 9.2 接收文档更新通知
    3. 9.3 支持资源
    4. 9.4 商标
    5. 9.5 静电放电警告
    6. 9.6 术语表
  10. 10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

7.3.3 模拟前端

PGA460-Q1 器件中的模拟前端 (AFE)（如#X1316 所示）从物体接收反射回波，对其进行放大并将其馈送到数字信号处理 (DSP) 数据路径以进行回波检测。由于接收到的回波信号可能会改变振幅（近物体为毫伏，远物体为微伏），因此第一个 AFE 级是一个具有预定固定增益的超低噪声平衡式放大器，后跟一个可配置增益为 32dB 至 90dB 的可变增益级放大器。经放大的回波信号由 12 位模数转换器 (ADC) 转换为数字信号，并馈送到 DSP 处理块，用于进一步评估和飞行时间测量。

PGA460-Q1 AFE 在回波记录过程的突发和衰减阶段对传感元件（换能器）监测进行系统诊断，从而测量换能器节点处实现的最大电压和振荡频率。更多有关这些诊断的信息，请参阅GUID-BC9FDDC3-E4C4-4B97-827D-A2FCEED52928.html#TITLE-SLASEC8X133 部分。

GUID-C7298CA4-8EC7-4AD5-AA1F-AB7FE527B4D1-low.gif图 7-3 模拟前端

AFE 中的可变增益放大器实现了时变增益特性，允许用户设置不同的静态增益，并为回波侦听过程（回波记录时间）指定增益曲线。此功能可在不使 ADC 饱和的情况下对来自不同距离物体的回波信号进行均匀放大。例如，对于近处的物体，可以对增益进行编程，使其在初始时间较低，然后在记录时间内增大增益，从而检测回波信号非常小的远处物体。此功能有助于在 ADC 转换后为所有距离获得足够的 SNR，从而实现精确的飞行时间测量。

时变增益参数存储在 EEPROM 存储器中，其特征为：

  • 初始固定增益参数 GAIN_INIT。
  • 存储在 TVGAIN0 寄存器中的时变增益启动时间值。
  • 放置在 TVGAIN0 至 TVGAIN6 寄存器中的 5 个增益变化交叉点阵列。

#X2707 展示了时变增益的示例图。

GUID-412BB63E-664E-44EC-83BA-241C4A574996-low.gif图 7-4 时变增益分配示例

TVG 启动时间的时间值用绝对时间表示，所有后续 TVG 点时间（TVG_Tx 参数）用当前点和上一个点之间的时间差表示。所有增益值均用以 dB 为单位的绝对增益值表示，并且彼此无关。TVG 点 5 (TVG_G5) 的最终增益设置将保持恒定，直到回波记录时间结束。两个预设的时变增益分配是相同的。线性内插方案用于计算两个 TVG 点之间的增益。AFE 增益分辨率典型值为 0.5dB。

注：

记录期间的时变增益变化仅应用于随后的记录周期。如果将 TVGAIN[0:6] 寄存器编程为 0x00，则 PGA460-Q1 器件的时变增益功能将被禁用，并应用由 INIT_GAIN 寄存器定义的固定增益。在这种情况下，更改 INIT_GAIN 寄存器会更改记录期间 AFE 的增益。

时变增益的偏移量通过 DECPL_TEMP 寄存器中的两个 AFE_GAIN_RNG 位进行控制。对于GUID-ED773D30-2D5D-4A9D-B0E9-278B351A9705.html#TITLE-SLASEC8X3442 部分中定义的四种设置，每种设置中的增益可在偏移量增加 0db 至 32dB 的范围内变化。