• Menu
  • Product
  • Email
  • PDF
  • Order now

  • TDC1000 用于液位检测、流量检测、浓度检测以及接近检测应用的超声波检测模拟前端 (AFE)

    • ZHCSD54C October   2014  – February 2023 TDC1000

      PRODUCTION DATA  

  • CONTENTS
  • SEARCH
  • TDC1000 用于液位检测、流量检测、浓度检测以及接近检测应用的超声波检测模拟前端 (AFE)
  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 (1)
    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
  12. 重要声明
search No matches found.
  • Full reading width
    • Full reading width
    • Comfortable reading width
    • Expanded reading width
  • Card for each section
  • Card with all content

 

DATA SHEET

TDC1000 用于液位检测、流量检测、浓度检测以及接近检测应用的超声波检测模拟前端 (AFE)

本资源的原文使用英文撰写。 为方便起见，TI 提供了译文；由于翻译过程中可能使用了自动化工具，TI 不保证译文的准确性。 为确认准确性，请务必访问 ti.com 参考最新的英文版本（控制文档）。

1 特性

  • 测量范围：高达 8ms
  • 工作电流：1.8µA (2SPS)
  • 发送器通道 TX1/TX2：
    • 支持单换能器或双换能器应用
    • 可编程激励：31.25kHz 至 4MHz，多达 31 个脉冲
  • 接收器通道 RX1/RX2：
    • STOP 周期间抖动：50psRMS
    • 低噪声、可编程增益放大器
    • 可访问外部滤波器的信号链设计
    • 用于回波鉴定的可编程阈值比较器
    • 用于差分飞行时间 (TOF) 测量的自动通道交换
    • 用于长 TOF 测量的可编程低功耗模式
  • 温度测量
    • 可连接两个 PT1000/500 RTD
    • RTD 间的匹配精度为 0.02°CRMS
  • 工作温度范围：–40°C 至 125°C

2 应用

  • 不同材料箱中的各项测量：
    • 液位
    • 流体识别/浓度
  • 流量计量：水、燃气、热量
  • 距离/接近检测

3 说明

TDC1000 是一款完全集成的模拟前端 (AFE)，适用于汽车、工业和消费市场中常见的液位、流体识别/浓度和接近/距离应用的超声波检测测量。与 MSP430/C2000 MCU、电源、无线网络和源代码配套使用时，TI 可提供完整的超声波感测解决方案。

TI 的超声波 AFE 可编程且具有灵活性，可适应广泛的应用和终端设备。TDC1000 可以针对多个发送脉冲和频率、增益和信号阈值进行配置，以用于各种换能器频率（31.25kHz 至 4MHz）和 Q 因数。同样，接收路径可编程设定，因此在更远的距离/更大的箱体尺寸范围内也能够检测到通过多种介质传播的超声波。

通过选择不同的工作模式，
可以针对电池供电流量计、液位仪表和
距离/接近测量对 TDC1000 进行低功耗优化。低噪声放大器和比较器产生的抖动极低，可实现零流量和低流量测量的皮秒级分辨率和精度。

封装信息(1)
器件型号封装封装尺寸（标称值）
TDC1000TSSOP (28)9.70mm x 4.40mm
(1) 如需了解所有可用封装，请参阅数据表末尾的可订购产品附录。
GUID-1F7D9B72-00C7-4EB0-9EAC-97414B63ED92-low.png超声波检测模拟前端 (AFE) 示例

4 修订历史记录

Date Letter Revision History Changes Intro HTMLB (August 2015)to RevisionC (February 2023)

  • 将 TDC1000-Q1 汽车器件移到了单独的数据表 (SNAS854) 中Go
  • 更新了整个文档中的表格、图和交叉参考的编号格式Go
  • 将提到 SPI 的旧术语的所有实例更改为控制器和外设Go
  • 将表标题从“器件信息”更改为“封装信息”Go
  • 将电源相关建议 和布局 部分移到了应用和实施 部分Go

Date Letter Revision History Changes Intro HTMLA (December 2014)to RevisionB (August 2015)

  • 通篇添加了 PW 封装命名规则Go
  • 更改了图 8-21“多回波接收模式（放大）”中的编程阈值Go
  • 在 START 时间说明中添加了触发Go
  • 更改了图 8-23“短 TOF 测量”中的注释Go
  • 更改了图 8-24“标准 TOF 测量”中的注释 AGo
  • 更改了图 8-25“启用了消隐功能的标准 TOF 测量”中的注释 AGo
  • 更改了Equation9（顺流 TOF）Go

Date Letter Revision History Changes Intro HTML* (October 2014)to RevisionA (December 2014)

  • 添加了引脚配置和功能 部分、规格 部分、参数测量信息 部分、详细说明 部分、应用和实施 部分、电源相关建议 部分和布局 部分Go
  • 更改了器件和文档支持 部分Go

5 引脚配置和功能



图 5-1 PW 封装 28 引脚 TSSOP顶视图
表 5-1 引脚功能
引脚 类型(1) 说明
名称 编号
CHSEL 11 I 外部通道选择
CLKIN 25 I 时钟输入
COMPIN 7 I 回波鉴定和过零检测器输入
CSB 19 I SPI 接口的片选（低电平有效）
EN 15 I 使能（高电平有效；低电平时 TDC1000 处于睡眠模式）
ERRB 12 O 错误标志（开漏）
GND 26 G 负电源
LNAOUT 4 O 低噪声放大器输出（用于交流去耦电容器）
PGAIN 5 I 可编程增益放大器输入
PGAOUT 6 O 可编程增益放大器输出
RESET 17 I 复位（高电平有效）
RREF 10 O 用于温度测量的基准电阻器
RTD1 8 O 电阻式温度检测器通道 1
RTD2 9 O 电阻式温度检测器通道 2
RX1 1 I 接收输入 1
RX2 2 I 接收输入 2
SCLK 18 I SPI 接口的串行时钟
SDI 20 I SPI 接口的串行数据输入
SDO 21 O SPI 接口的串行数据输出
START 13 O 启动脉冲输出
STOP 14 O 停止脉冲输出
触发 16 I 触发输入
TX1 28 O 发送输出 1
TX2 27 O 发送输出 2
VCOM 3 P 输出共模电压偏置
VDD(2) 23、24 P 正电源；所有 VDD 电源引脚都必须连接到电源。
VIO 22 P 正 I/O 电源
(1) G = 接地，I = 输入，O = 输出，P = 电源
(2) 在最靠近该引脚的位置放置一个 100nF 的接地旁路电容器

 
Texas Instruments

© Copyright 1995-2025 Texas Instruments Incorporated. All rights reserved.
Submit documentation feedback | IMPORTANT NOTICE | Trademarks | Privacy policy | Cookie policy | Terms of use | Terms of sale