ZHCSH81B December   2017  – February 2025 PGA302

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 引脚配置和功能
  6. 5 规格
    1. 5.1  绝对最大额定值
    2. 5.2  ESD 等级
    3. 5.3  建议运行条件
    4. 5.4  热性能信息
    5. 5.5  过压和反向电压保护
    6. 5.6  线性稳压器
    7. 5.7  内部基准
    8. 5.8  内部振荡器
    9. 5.9  电桥传感器电源
    10. 5.10 温度传感器电源
    11. 5.11 电桥偏移抵消
    12. 5.12 P 增益和 T 增益输入放大器（斩波稳定型）
    13. 5.13 模数转换器
    14. 5.14 内部温度传感器
    15. 5.15 电桥电流测量
    16. 5.16 单线制接口
    17. 5.17 DAC 输出
    18. 5.18 用于 DAC 输出的 DAC 增益
    19. 5.19 非易失性内存
    20. 5.20 诊断 - PGA30x
    21. 5.21 典型特性
  7. 6 详细说明
    1. 6.1 概述
    2. 6.2 功能方框图
    3. 6.3 特性说明
      1. 6.3.1  过压和反向电压保护
      2. 6.3.2  线性稳压器
      3. 6.3.3  内部基准
      4. 6.3.4  内部振荡器
      5. 6.3.5  电阻电桥的 VBRGP 和 VBRGN 电源
      6. 6.3.6  温度传感器的 ITEMP 电源
      7. 6.3.7  P 增益
      8. 6.3.8  T 增益
      9. 6.3.9  电桥偏移抵消
      10. 6.3.10 模数转换器
        1. 6.3.10.1 用于 ADC 的 Σ-Δ 调制器
        2. 6.3.10.2 用于 ADC 的抽取滤波器
        3. 6.3.10.3 内部温度传感器 ADC 转换
        4. 6.3.10.4 ADC 扫描模式
          1. 6.3.10.4.1 自动扫描模式下的 P-T 多路复用器时序
      11. 6.3.11 内部温度传感器
      12. 6.3.12 电桥电流测量
      13. 6.3.13 数字接口
      14. 6.3.14 OWI
        1. 6.3.14.1 OWI 接口概述
        2. 6.3.14.2 激活和停用 OWI 接口
          1. 6.3.14.2.1 激活 OWI 通信
          2. 6.3.14.2.2 停用 OWI 通信
        3. 6.3.14.3 OWI 协议
          1. 6.3.14.3.1 OWI 帧结构
            1. 6.3.14.3.1.1 标准字段结构：
            2. 6.3.14.3.1.2 帧结构
            3. 6.3.14.3.1.3 Sync 字段
            4. 6.3.14.3.1.4 命令字段
            5. 6.3.14.3.1.5 数据字段
          2. 6.3.14.3.2 OWI 命令
            1. 6.3.14.3.2.1 OWI 写入命令
            2. 6.3.14.3.2.2 OWI 读取初始化命令
            3. 6.3.14.3.2.3 OWI 读取响应命令
            4. 6.3.14.3.2.4 OWI 突发写入命令（EEPROM 高速缓存访问）
            5. 6.3.14.3.2.5 OWI 突发读取命令（EEPROM 高速缓存访问）
          3. 6.3.14.3.3 OWI 运营
            1. 6.3.14.3.3.1 写入操作
            2. 6.3.14.3.3.2 读取操作
            3. 6.3.14.3.3.3 EEPROM 突发写入
            4. 6.3.14.3.3.4 EEPROM 突发读取
        4. 6.3.14.4 OWI 通信错误状态
      15. 6.3.15 I2C 接口
        1. 6.3.15.1 I2C 接口概览
        2. 6.3.15.2 I2C 接口协议
        3. 6.3.15.3 I2C 接口的时钟详细信息
      16. 6.3.16 DAC 输出
      17. 6.3.17 用于 DAC 输出的 DAC 增益
        1. 6.3.17.1 将 DAC 输出连接到 DAC GAIN 输入
      18. 6.3.18 存储器
        1. 6.3.18.1 EEPROM 存储器
          1. 6.3.18.1.1 EEPROM 高速缓存
          2. 6.3.18.1.2 EEPROM 编程过程
          3. 6.3.18.1.3 EEPROM 编程电流
          4. 6.3.18.1.4 CRC
      19. 6.3.19 诊断
        1. 6.3.19.1 电源诊断
        2. 6.3.19.2 传感器连接/增益输入故障
        3. 6.3.19.3 增益输出诊断
        4. 6.3.19.4 PGA302 线束开路诊断
        5. 6.3.19.5 EEPROM CRC 和 TRIM 错误
      20. 6.3.20 数字补偿和滤波器
        1. 6.3.20.1 数字增益和偏移
        2. 6.3.20.2 TC 和 NL 校正
        3. 6.3.20.3 钳位
        4. 6.3.20.4 滤波器
      21. 6.3.21 修订 ID
    4. 6.4 器件功能模式
  8. 7 寄存器映射
    1. 7.1 编程模型
      1. 7.1.1 存储器映射
      2. 7.1.2 控制和状态寄存器
        1. 7.1.2.1  MICRO_INTERFACE_CONTROL（DI 页面地址 = 0x0）（DI 页面偏移 = 0x0C）
        2. 7.1.2.2  PSMON1（M0 地址 = 0x40000558）（DI 页面地址 = 0x2）（DI 页面偏移 = 0x58）
        3. 7.1.2.3  AFEDIAG（M0 地址 = 0x4000055A）（DI 页面地址 = 0x2）（DI 页面偏移 = 0x5A）
        4. 7.1.2.4  P_GAIN_SELECT（DI 页面地址 = 0x2）（DI 页面偏移 = 0x47）
        5. 7.1.2.5  T_GAIN_SELECT（DI 页面地址 = 0x2）（DI 页面偏移 = 0x48）
        6. 7.1.2.6  TEMP_CTRL（DI 页面地址 = 0x2）（DI 页面偏移 = 0x4C）
        7. 7.1.2.7  OFFSET_CANCEL（DI 页面地址 = 0x2）（DI 页面偏移 = 0x4E）
        8. 7.1.2.8  PADC_DATA1（DI 页面地址 = 0x0）（DI 页面偏移 = 0x10）
        9. 7.1.2.9  PADC_DATA2（DI 页面地址 = 0x0）（DI 页面偏移 = 0x11）
        10. 7.1.2.10 TADC_DATA1（DI 页面地址 = 0x0）（DI 页面偏移 = 0x14）
        11. 7.1.2.11 TADC_DATA2（DI 页面地址 = 0x0）（DI 页面偏移 = 0x15）
        12. 7.1.2.12 DAC_REG0_1（DI 页面地址 = 0x2）（DI 页面偏移 = 0x30）
        13. 7.1.2.13 DAC_REG0_2（DI 页面地址 = 0x2）（DI 页面偏移 = 0x31）
        14. 7.1.2.14 OP_STAGE_CTRL（DI 页面地址 = 0x2）（DI 页面偏移 = 0x3B）
        15. 7.1.2.15 EEPROM_ARRAY（DI 页面地址 = 0x5）（DI 页面偏移 = 0x00 - 0x7F）
        16. 7.1.2.16 EEPROM_CACHE_BYTE0（DI 页面地址 = 0x5）（DI 页面偏移 = 0x80）
        17. 7.1.2.17 EEPROM_CACHE_BYTE1（DI 页面地址 = 0x5）（DI 页面偏移 = 0x81）
        18. 7.1.2.18 EEPROM_PAGE_ADDRESS（DI 页面地址 = 0x5）（DI 页面偏移 = 0x82）
        19. 7.1.2.19 EEPROM_CTRL（DI 页面地址 = 0x5）（DI 页面偏移 = 0x83）
        20. 7.1.2.20 EEPROM_CRC（DI 页面地址 = 0x5）（DI 页面偏移 = 0x84）
        21. 7.1.2.21 EEPROM_STATUS（DI 页面地址 = 0x5）（DI 页面偏移 = 0x85）
        22. 7.1.2.22 EEPROM_CRC_STATUS（DI 页面地址 = 0x5）（DI 页面偏移 = 0x86）
        23. 7.1.2.23 EEPROM_CRC_VALUE（DI 页面地址 = 0x5）（DI 页面偏移 = 0x87）
        24. 7.1.2.24 H0（EEPROM 地址 = 0x40000000）
        25. 7.1.2.25 H1（EEPROM 地址 = 0x40000002）
        26. 7.1.2.26 H2（EEPROM 地址 = 0x40000004）
        27. 7.1.2.27 H3（EEPROM 地址 = 0x40000006）
        28. 7.1.2.28 G0（EEPROM 地址 = 0x40000008）
        29. 7.1.2.29 G1（EEPROM 地址 = 0x4000000A）
        30. 7.1.2.30 G2（EEPROM 地址 = 0x4000000C）
        31. 7.1.2.31 G3（EEPROM 地址 = 0x4000000E）
        32. 7.1.2.32 N0（EEPROM 地址 = 0x40000010）
        33. 7.1.2.33 N1（EEPROM 地址 = 0x40000012）
        34. 7.1.2.34 N2（EEPROM 地址 = 0x40000014）
        35. 7.1.2.35 N3（EEPROM 地址 = 0x40000016）
        36. 7.1.2.36 M0（EEPROM 地址 = 0x40000018）
        37. 7.1.2.37 M1（EEPROM 地址 = 0x4000001A）
        38. 7.1.2.38 M2（EEPROM 地址 = 0x4000001C）
        39. 7.1.2.39 M3（EEPROM 地址 = 0x4000001E）
        40. 7.1.2.40 PADC_GAIN（EEPROM 地址 = 0x40000020）
        41. 7.1.2.41 TADC_GAIN（EEPROM 地址 = 0x40000021）
        42. 7.1.2.42 PADC_OFFSET（EEPROM 地址 = 0x40000022）
        43. 7.1.2.43 TADC_OFFSET（EEPROM 地址 = 0x40000024）
        44. 7.1.2.44 TEMP_SW_CTRL（EEPROM 地址 = 0x40000028）
        45. 7.1.2.45 DAC_FAULT_MSB（EEPROM 地址 = 0x4000002A）
        46. 7.1.2.46 LPF_A0_MSB（EEPROM 地址 = 0x4000002B）
        47. 7.1.2.47 LPF_A1（EEPROM 地址 = 0x4000002C）
        48. 7.1.2.48 LPF_A2（EEPROM 地址 = 0x4000002E）
        49. 7.1.2.49 .LPF_B1（EEPROM 地址 = 0x40000030）
        50. 7.1.2.50 NORMAL_LOW（EEPROM 地址 = 0x40000032）
        51. 7.1.2.51 NORMAL_HIGH（EEPROM 地址 = 0x40000034）
        52. 7.1.2.52 LOW_CLAMP（EEPROM 地址 = 0x40000036）
        53. 7.1.2.53 HIGH_CLAMP（EEPROM 地址 = 0x40000038）
        54. 7.1.2.54 DIAG_BIT_EN（EEPROM 地址 = 0x4000003A）
  9. 8 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
      1. 8.1.1 0-5V 电压输出
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 设计要求
      2. 8.2.2 详细设计过程
        1. 8.2.2.1 应用数据
      3. 8.2.3 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
  10. 9 器件和文档支持
    1. 9.1 接收文档更新通知
    2. 9.2 支持资源
    3. 9.3 商标
    4. 9.4 静电放电警告
    5. 9.5 术语表
  11. 10修订历史记录
  12. 11机械、封装和可订购信息

8.2.2 详细设计过程

表 8-2 展示了图 8-2 中所示设计的建议元件值。

表 8-2 典型应用的建议元件值
位号值注释
VINPP 电阻器 (R1) VINPN 电阻器 (R2)0Ω这些电阻器用于确定由 R1/R2 和 C1/C2 创建的低通滤波器的截止频率。使用电阻电桥时，这些电阻器的阻值应为 0Ω（未使用），并根据电桥电阻计算 C1/C2。
VINPP 电容器 (C1)0.15μFPGA302
应尽量靠近 VINPP 引脚放置。
VINPN 电容器 (C2)0.15μFPGA302
应尽量靠近 VINPN 引脚放置。
VDD 电容器 (C4)0.1μF应尽量靠近 VDD 引脚放置。
DVDD 电容器 (C3)0.1μF应尽量靠近 DVDD 引脚放置。

要充分利用内部 ADC 的整个范围，必须仔细选择要与 PGA302 配对的传感器。虽然输入引脚可以处理 0.2V 至 4.2V 的电压，但对于差分信号，最好确保传感器的共模电压保持在此范围的中间。请注意，P 增益放大器可配置为测量半桥输出，其中半桥连接到 VINPP 或 VINPN，而另一个引脚在内部连接到 VBRG/2 的电压。

为了实现出色性能，请考虑传感器的差分电压范围。通过使用数字补偿算法进行适当的校准，可将任何电压范围映射到 ADC 输出值的整个范围，但如果模拟电压输入与 ADC 的输入范围匹配，最终测量精度将最高。可在 1.33V/V 至 200V/V 范围内选择 P 增益放大器的增益，以帮助匹配 –2.5V 至 2.5V 的 ADC 输入范围。