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

术语表

    ADC

    模数转换器

    BV

    施加压力时的电桥非线性

    GUID-914B3C15-C730-460E-B3AE-41D0620FB934-low.gif
    BV MAX

    最大可补偿非线性

    BV –MAX
    GUID-F370D0BF-3526-4796-9DA1-A723422895E9-low.gif
    BV +MAX
    GUID-AA2401ED-3C80-4E1E-A8BA-FA682D5BC51F-low.gif
    CF

    在 VSJ 和 VOUT 之间连接的外部反馈电容器,用于确保稳定性

    共模抑制 (CMR)

    共模抑制

    DAC

    数模转换器

    EMI

    电磁干扰

    FSR

    PGA309 输出的满标量程

    GUID-4F1AE906-DD26-40E8-8FD1-6B846E717B61-low.gif
    FSS

    PMAX 时传感器的满量程电桥灵敏度(例如,2mV/V)

    GIDEAL

    理想增益

    GUID-2EAD2761-7D9E-4653-8CB0-4326193663DB-low.gif
    GL

    使用线性化电路时 PGA309 的增益

    GUID-018CD2B6-3285-48D6-9ABA-4916820DC36B-low.gif
    GNDA

    模拟接地

    GNDD

    数字接地

    GT

    PGA309 产生的 VOUT/VIN 增益的总增益

    GT =(前端 PGA 增益)(增益 DAC)(输出放大器增益)

    IVR

    PGA309 的输入电压范围

    KLIN

    PGA 线性化系数

    GUID-F3B8C23C-8FEE-4078-B36F-47B4B7CEEED4-low.gif
    KLIN –MAX

    最小负线性化系数,其值由所选的桥式传感器非线性补偿范围决定。

    KLIN +MAX

    最大正线性化系数,其值由所选的桥式传感器非线性补偿范围决定。

    KEXC

    PGA 激励系数。VREF 上的比例因子

    KP

    压力常量。将线性输入压力转换为传感器检测到的非线性压力;以满量程输入压力为基准

    LSB

    最低有效位

    MSB

    最高有效位

    P

    压力输入

    PMIN

    最小传感器输入压力

    PMAX

    最大传感器输入压力

    PNL

    具有线性压力输入 P 的电桥的非线性压力输出

    POR

    上电复位功能

    PRG

    单线制接口编程引脚

    RBRG

    电桥电阻值

    RFB

    连接到 VFB 的外部反馈电阻

    RFO

    输出放大器的内部反馈电阻

    RFO EXT

    输出放大器的额外外部反馈电阻

    RGO

    输出放大器的内部增益电阻

    RGO EXT

    输出放大器的额外外部增益电阻

    RISO

    连接到 VOUT 的外部隔离电阻。

    REFIN/REFOUT

    电压基准输入/输出引脚

    RFI

    射频干扰

    RTO

    以输出为基准

    SCL

    两线制串行接口的时钟输入/输出

    SDA

    两线制串行接口的数据输入/输出

    TEMPIN

    外部温度信号输入

    测试

    测试/外部控制器模式引脚

    VBRMAX

    桥式传感器最大输出

    VCM

    施加到 PGA309 输入端的共模电压

    GUID-69C84C50-6810-4B4E-B02D-7324887867BE-low.gif
    VCOS

    粗略失调电压调整 DAC 的粗略失调电压输出

    VDIFF

    施加到 PGA309 输入端的差分电压

    VDIFF = VINP − VINN

    VEXC

    桥式传感器激励电压

    GUID-321C0DD5-DECF-4930-8264-CBF06B010311-low.gif
    VEXC MAX

    桥式传感器最大激励电压

    GUID-09620751-2166-4DE7-A1F2-930FE1C55BC1-low.gif
    VEXC MIN

    桥式传感器最小激励电压

    GUID-3BA80ABC-2CF0-44BC-A70A-3823EF5FC157-low.gif
    VFB

    VOUT 反馈引脚

    VFRONT

    前端 PGA309 的差分放大器 A3 的输出

    VIN1

    信号输入电压 1

    VIN2

    信号输入电压 2

    VINN

    前端 PGA 的内部自动置零放大器 A1 的正输入

    VINP

    前端 PGA 的内部自动置零放大器 A2 的正输入

    VN

    电桥的一个支路的输出电压

    VOA1

    内部自动置零放大器 A1 的输出电压

    GUID-957BFDF8-498A-4B21-8DB4-CFD36FBCF79E-low.gif
    VOA2

    内部自动置零放大器 A2 的输出电压

    GUID-3837CF3A-2604-4C57-AD45-DD0DD55D0AA5-low.gif
    VOS

    传感器失调电压

    VOUT

    经调节的传感器的模拟输出电压

    VOUT ERR FSR

    VOUT 的 %FSR 误差

    VOUT FILT

    经滤波的 VOUT

    VOUT IDEAL

    在给定压力 P 下的理想输出

    GUID-2D11E938-44E8-4F8A-B18A-5238B4BBE150-low.gif
    VOUT MAX

    桥式传感器最大输出的 VOUT

    VOUT MIN

    桥式传感器最小输出的 VOUT

    VP

    电桥的一个支路的输出电压

    VREF

    PGA309 使用的基准电压(内部或外部)

    VREFT

    温度 VREF

    VS

    电源电压

    VSA

    模拟电源电压

    VSD

    数字电源电压

    VSJ

    输出放大器求和结

    VTEST

    测试信号

    VZERO DAC

    零 DAC 的输出电压