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

2.7.1 温度 ADC 启动转换控制

温度 ADC 具有两种转换模式：单次和连续。在连续转换模式（CEN =“1”）下，温度 ADC 会在转换完成后立即启动下一个转换周期。在单次转换模式（CEN =“0”）下，温度 ADC 启动转换位 (ADCS) 用作启动转换/繁忙位，必须在启动转换前设置为“1”。当 EEPROM 的寄存器配置部分（第一部分）包含 ADCS =“1”并且读取 EEPROM 时，便会将 ADCS 设置为“1”。此外，对于每次后续的 EEPROM 读取，ADC 都会复位为“1”。ADCS 设置为“1”后，如果立即读取，值将是“1”，并且可进行轮询，直到恢复为“0”，表示转换完成。启动转换模式如表 2-13 所示。

表 2-13 温度 ADC 启动转换控制 — 寄存器 6
CEN
[10]		ADCS
[12]		转换
模式		说明
00单次温度 ADC 模式 — 无转换。
01单次温度 ADC 开始转换，ADCS 用作繁忙位，并在转换结束时变为“0”。
1X持续ADCS 位不进行控制 — 通常情况下由于是连续转换，因此 ADCS =“1”

图 2-18 中选择了连续启动转换控制。在通常为 33ms 的初始上电复位超时后，会读取 EEPROM 的寄存器配置部分（第一部分）。此后会立即启动温度 ADC 转换。首次转换结束时会读取 EEPROM 的温度系数部分（第二部分），并调整零 DAC 和增益 DAC 设置。由于 CEN =“1”，每次转换结束都会启动下一次转换。读取 EEPROM 的温度系数部分（第二部分）后，会读取寄存器配置值。请注意，只有从 EEPROM 读取到有效的寄存器配置才会触发 EEPROM 后半部分（温度系数）的读取。此操作在给定时间段内产生的温度更新最多。

GUID-45CA296D-2D12-4E59-BEF0-BA39EDBE4562-low.gif图 2-18 温度 ADC 连续启动转换控制

图 2-19 中选择了单次转换模式（CEN =“0”）。在通常为 33ms 的初始上电复位超时后，会读取 EEPROM 的寄存器配置（第一部分）。在此之后，如果 CEN =“0”且 ADCS =“1”，则会立即启动温度 ADC 转换。首次转换结束时会读取 EEPROM 的温度系数（第二部分），并调整零 DAC 和增益 DAC 设置。当 CEN =“0”且 ADCS =“1”时，仅在读取 EEPROM 的寄存器配置部分之后才会发生新的启动转换。此次转换结束后会读取 EEPROM 的第二部分（温度系数），执行增益 DAC 和零 DAC 温度计算，并更新每个相应的 DAC。请注意，在单次启动转换模式下，如果 CEN =“0”且 ADCS =“0”（无温度 ADC 转换），则 PGA309 将在上电后等待 33ms，读取 EEPROM 的寄存器配置部分，并且在不进行任何 ADC 转换的情况下读取查找表并计算增益 DAC 和零 DAC 值。这些值基于当前 ADC 输出寄存器（上电时为全零）。然后，PGA309 输出将被启用并等待大约 25ms，再读取 EEPROM 的寄存器配置部分。在以下连续循环期间，输出保持启用状态：读取 EEPROM 的寄存器配置部分，等待 33ms，然后再次读取。

外部温度模式的最后一个控制选项是 ADC2X 位，即寄存器 6 位 [13]。该位允许仅针对外部温度读数提高温度 ADC 的转换速度。

表 2-14 显示了典型设置以及 ADC2X 位的作用。

GUID-C814BC90-ED5B-416B-853D-333791725122-low.gif图 2-19 温度 ADC 单次启动转换控制
表 2-14 外部温度模式下的温度 ADC(1) 转换速度选项
R1
[1]		R0
[0]		[TEN=0]，
[AREN=0]，
[ADC2X=0]		[TEN=0]，
[AREN=0]，
[ADC2X=1]		[TEN=0]，
[2.048V，AREN=1]，
[ADC2X=0]		[TEN=0]，
[2.048V，AREN=1]，
[ADC2X=1]
0011 位 + 符号 (6ms)11 位 + 符号 (3ms)11 位 + 符号 (8ms)11 位 + 符号 (4ms)
0113 位 + 符号 (24ms)13 位 + 符号 (12ms)13 位 + 符号 (32ms)13 位 + 符号 (16ms)
1014 位 + 符号 (50ms)14 位 + 符号 (25ms)14 位 + 符号 (64ms)14 位 + 符号 (32ms)
1115 位 + 符号 (100ms)15 位 + 符号 (50ms)15 位 + 符号 (128ms)15 位 + 符号 (64ms)
(1) 温度 ADC 数据使用 16 位、符号扩展、右对齐的二进制补码数据格式。