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

1.13 引脚配置

GUID-86A74556-B69B-4CD6-9115-0E1363439A4A-low.gif图 1-2 PGA309 引脚分配
表 1-2 PGA309 引脚说明
引脚 名称 说明
1 VEXC 桥式传感器激励。如果要使用线性化和/或内部基准进行电桥激励，应连接到电桥。
2 GNDA 模拟接地。连接到 VSA 的模拟接地回路。应与 GNDD 相同。
3 VSA 模拟电压电源。连接到模拟电压电源。与 VSD 的差值需要在 200mV 范围内。
4 VIN1 信号输入电压 1。连接到传感器电桥的正极或负极输出端。内部多路复用器可以在内部更改与前端 PGA 的连接。
5 VIN2 信号输入电压 2。连接到传感器电桥的正极或负极输出端。内部多路复用器可以在内部更改与前端 PGA 的连接。
6 VFB VOUT 反馈引脚。过量程/欠量程限制电路的电压反馈检测点。当使用输出放大器的内部增益设置电阻时，这也是输出放大器的电压反馈检测点。
VFB 与 VSJ 组合使用可以在不降低 PGA309 VOUT 精度的情况下简化外部滤波器电路和保护电路。如果使用外部保护，VFB 必须始终连接到 VOUT 或 VOUT 的反馈点。
7 VOUT 经调节的传感器的模拟输出电压。
8 VSJ 输出放大器求和结。用于在驱动大型容性负载 (> 100pF) 时进行输出放大器的补偿和/或用于为输出放大器使用外部增益设置电阻。
9 TEST 测试/外部控制器模式引脚。在正常模式拉至 GNDD。
10 VSD 数字电压电源。连接到数字电压电源。与 VSA 的差值需要在 200mV 范围内。
11 GNDD 数字接地。连接到 VSD 的数字接地回路。应与 GNDA 相同。
12 PRG 单线制接口编程引脚。这是 UART 型接口，可以通过一条线对 PGA309 进行数字校准。可连接到一个三导联（VS、GND、VOUT）数字可编程传感器组件的 VOUT。
13 SCL 业界通用两线制接口的时钟输入/输出，用于通过外部 EEPROM 读取和写入数字校准和配置。还可以通过业界通用两线制接口直接与 PGA309 中的寄存器进行通信。
14 SDA 业界通用两线制接口的数据输入/输出，用于通过外部 EEPROM 读取和写入数字校准和配置。还可以通过业界通用两线制接口直接与 PGA309 中的寄存器进行通信。
15 TEMPIN 外部温度信号输入。PGA309 可配置为读取电桥电流检测电阻作为电桥温度的指示器，或者读取外部温度检测器件（例如二极管结或 RTD/热敏电阻）。此输入可在内部放大 1、2、4 或 8 倍。另外，此输入可以相对于 VGNDA、VEXC 或内部 VREF 进行差分读取。还有一个可由寄存器选择的 7µA 内部电流源 (ITEMP) 可以作为 RTD、热敏电阻或二极管激励源连接到 TEMPIN。
16 REFIN/REFOUT 基准输入/输出引脚。作为输出，系统可以在此引脚上使用内部电压基准（可选择为 2.5V 或 4.096V）。作为输入，可以禁用内部电压基准，然后可以应用一个外部电压基准作为 PGA309 的基准。