图 8-4 HDC3120 将 RH 模拟输出连接到 ADC 输入

要充分利用 HDC3120，请记住，RH 和温度是来自一对缓冲 DAC 的模拟输出。因此，RH 和温度具有 LSB。由于 HDC3120 的输出与供电电压 V_DD 存在呈比例关系，因此，LSB 的大小会随着 V_DD 水平的变化而变化。LSB 大小可通过以下公式计算：

每个输出 DAC 为 12 位，满标量程 (FSR) 为 V_DD 的 80%（V_DD 的 10% 为最小输出，V_DD 的 90% 为最大输出）。对于 3.3V 的标称 V_DD 电压，1 LSB 为 644.7μV。如果需要更小的 LSB，则需要降低 V_DD，因为随着 V_DD 的降低，LSB 大小也会按比例减小。

如需开始使用 HDC3120，应首先确定所需检测条件与电源电压以及用户希望的模拟输出接收方式。例如，连接到 ADC，以便微控制器接收模拟输出就是一种常见的应用场景。在此示例场景中，用户需要在 10°C 至 50°C 的温度范围内，通过 5V 的 V_DD 电压，传感 5% 到 95% 的 RH。5V 电压电源可为温度和 RH 输出创建 977μV 的 DAC LSB。

接下来，确定 LSB 后，用户必须选择 ADC。在本例中，ADC 必须具备覆盖 VDD 电压 10% 至 90% 的满标量程 (FSR)。因此在本例中，FSR 至少必须满足 500mV 到 4.5V 的范围要求。HDC3120 启动后的自动转换速率为每秒 4 次测量，因此，ADC 每秒至少须采样 4 次，但不需要非常快的采样速度。选择 ADC FSR 时，请验证 ADC 的 LSB 大小是否小于 HDC3120 的 LSB。在本例中，LSB_ADC 必须小于 977μV。建议将 HDC3120 V_DD 用作 ADC 基准电压，以便确保传感器上的噪声能够与 ADC 上的噪声相匹配。这也会影响所选的 ADC。如果所需的 V_DD 为 5V，则 ADC 需要能够接受 +5V 的参考电压。因此，对于此场景中的 ADC，在 5V 的参考电压下，其需要不超过 977μV 的 LSB，并能够处理高达 4.5V 的输入。

在此基础上，可以使用 ADS1115 与 HDC3120 连接。ADS1115 采用具有可自定义 FSR 的 16 位 ADC。为了满足 HDC3120 所需的电压输出范围，需要选择最大的 FSR 范围，即 ±6.144V。此选项的 ADC LSB 为 187.5μV。该 LSB 仍然远小于 5V 电源所需的 977μV，因此该 ADC 选择能够满足设计需求。由于 ADC LSB 远小于 HDC3120 LSB，因此 16 位 ADC 通常是与 HDC3120 配对的理想选择。

选定 ADC 以后，用户必须确定如何将 HDC3120 连接至 ADC。HDC3120 DAC 输出具有一个内部缓冲器，因此不需要用于驱动长电缆或降低输出阻抗的外部缓冲放大器。通常不需要在 ADC 的输入端添加电容器作为电荷桶来防止 ADC 采样产生噪声，也不需要添加电阻器来实现稳定性和滤波。HDC3120 可以驱动高达 3µF 电容负载，而且由于 HDC3120 的转换率为 4Hz，即使使用大电容值，RC 电路也不会导致信号减慢问题。