ADT7316設計報告

1、ADT7316設計報告1、傳感器的工作原理1.1、芯片介紹該ADT7316是±0.5°C精度數(shù)字溫度傳感器和四路12位電壓輸出數(shù)模轉(zhuǎn)換器 ，分別采用16引腳QSOP封裝。這包括一個帶隙溫度傳感器和一個12位的ADC ，以監(jiān)測和數(shù)字化溫度讀數(shù)到0.25°C。該ADT7316采用2.7 V至5.5 V電源供電。 DAC的輸出電壓范圍為0 V至VREF，具有輸出電壓穩(wěn)定的典型值7毫秒的時間。該ADT7316提供兩種串行接口選項，一個4線串行接口和一個2線的SMBus/I2C接口。它們的特點是通過串行接口進行控制待機模式 。所有DAC的輸出可以同時使用該軟件LDAC功能或

2、外部LDAC引腳進行更新。該ADT7316包含一個上電復位電路，確保DAC輸出上電至0 V并保持，直到一個有效的寫操作。該ADT7316有寬電源電壓范圍，低電源電流。1.2、外部引腳圖及說明引腳號助記符描述1 VOUT-B 從DAC B.緩沖模擬輸出電壓的輸出放大器。2 VOUT-A 從DAC A.緩沖模擬輸出電壓的輸出放大器。3 VREF-AB 參考輸入引腳DAC的A和B。它可以被配置為緩沖或無緩沖輸入到DAC的A和B兩個它有一個輸入范圍從0.25 V至VDD在非緩沖模式，并從1 V至VDD在緩沖模式。 DAC的A和B上電時，該引腳默認。4 CS SPI低電平有效控制輸入。這是幀同步信號，用

3、于輸入數(shù)據(jù)。當CS變低，它使輸入寄存器和數(shù)據(jù)傳輸在上升沿和out的后續(xù)串行時鐘的下降沿。建議該引腳在I2C模式的串行接口時，必須接高到VDD。5 GND 接地參考點上的所有部分電路。模擬和數(shù)字地。6 VDD 正電源電壓，2.7 V至5.5 V的電源應該去耦地上。7 D+ 正極連接到外部溫度傳感器。8 D 負極連接到外部溫度傳感器。9 LDAC 低電平有效控制輸入，傳輸?shù)妮斎爰拇嫫鞯膬?nèi)容，以他們各自的DAC寄存器。該引腳上的下降沿強制任何或所有DAC寄存器進行更新，如果輸入寄存器有新的數(shù)據(jù)。 20 ns的最小脈沖寬度必須應用到LDAC引腳，確保DAC寄存器正確裝載。這允許所有DAC輸出同時更新。

4、位C3控制配置3寄存器使LDAC引腳。默認情況下是與LDAC引腳控制的DAC寄存器加載。10 INT/INT 超限中斷。該引腳的輸出極性可以設置給一個低電平或高電平中斷溫度或VDD超過極限時。默認為低電平有效。漏極開路輸出需要一個上拉電阻。11 DOUT/ADD SPI，串行數(shù)據(jù)輸出。邏輯輸出。數(shù)據(jù)時鐘出任何寄存器在這個引腳。同步輸出數(shù)據(jù)是在SCLK的下降沿。漏極開路輸出需要一個上拉電阻。 ADD，I2C串行總線地址選擇引腳。邏輯輸入。該引腳上的低給人的地址1001000，把它留給浮動給人的地址1001010，并將其設置高給人的地址1001011。成立了由地址引腳I2C地址不會被鎖存由設備后，

5、該地址已發(fā)送兩次，直到。在第二個有效溝通的第8個SCL周期，串行總線地址被鎖存英寸該引腳上的任何后續(xù)更改不會對I2C串行總線地址沒有影響。12 SDA/DIN SDA，I2C串行數(shù)據(jù)輸入。加載到設備的寄存器的I2C串行數(shù)據(jù)被設置在該輸入端。開漏配置，需要一個上拉電阻。 DIN，SPI串行數(shù)據(jù)輸入。串行數(shù)據(jù)被加載到該設備的寄存器被設置在該輸入端。數(shù)據(jù)移入，在SCLK的上升沿寄存器。開漏配置，需要一個上拉電阻。13 SCL/SCLK 串行時鐘輸入。這是時鐘輸入的串行端口。串行時鐘用于時鐘數(shù)據(jù)出ADT7316的任何寄存器，并且還向時鐘數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成能夠被寫入到任何寄存器。開漏配置，需要一個上拉電阻。14

6、 VREF -CD 參考輸入引腳的DAC C和D.它可以被配置為緩沖或無緩沖輸入到兩個DACs C和D.它有一個輸入范圍從0.25 V至VDD在非緩沖模式，并從1 V至VDD在緩沖模式。 DAC的C和D的默認上電時，該引腳。15 VOUT -D DAC D的緩沖模擬輸出電壓的輸出放大器。16 VOUT -C 從DAC C.緩沖模擬輸出電壓的輸出放大器。1.3、內(nèi)部原理圖1.4工作方式該電校準程序后直接將ADT7316進入空閑模式。在這種模式下，該設備不執(zhí)行任何測量，。所有四個DAC輸出為0 V。要開始監(jiān)測，寫入控制配置1寄存器 ，并設置位C0 = 1， ADT7316進入他們的電默認測量模式，

7、這是循環(huán)賽。該裝置前進到采取在VDD通道，內(nèi)部溫度傳感器通道，以及外部溫度傳感器通道測量。一旦完成進行測量外部溫度傳感器通道，設備立即循環(huán)回到開始進行測量在VDD通道和以前一樣重復同樣的周期。這個循環(huán)持續(xù)下去，直到監(jiān)控被重置的控制配置1寄存器位C0到0停止。它也可以繼續(xù)監(jiān)控，通過寫入控制配置2寄存器和設置位C4 = 1切換到單聲道模式。1.5寄存器及其控制字1、中斷狀態(tài)寄存器1這8位只讀寄存器反映了VDD的狀態(tài) ，可能會導致在INT/ INT引腳去活躍中斷的狀態(tài)。D0 當內(nèi)部溫度值超過大腿的限制。任何 內(nèi)部溫度讀數(shù)大于上限設定會 導致超出極限的事件。 D1內(nèi)部溫度值超過TLOW限制。任何 內(nèi)部

8、溫度讀數(shù)小于或等于該極限 設置將導致超出極限的事件。 D2當外部溫度值超過大腿的限制。該 此限制寄存器默認值是-1，因此任何外部 溫度讀數(shù)大于該限制設置將導致 超出極限的事件。 D3當外部溫度值超過TLOW限制。該 此限制寄存器默認值是0，所以任何外部 溫度讀數(shù)小于或等于上限設定會 導致超出極限的事件。 D4 顯示故障（開路或短路）外部 溫度傳感器。 中斷狀態(tài)寄存器2D4 當VDD值大于相應的VHIGH限制。 當VDD小于或等于相應VLOW限制。2、內(nèi)部溫度值/ VDD值寄存器最低位這8位只讀寄存器存儲2個LSB10位的從內(nèi)部溫度傳感器的溫度讀數(shù)和在2個LSB的10位電源電壓讀數(shù)。3、外部溫度

9、值寄存器最低位這8位只讀寄存器存儲2個LSB10位的溫度與外部溫度傳感器讀數(shù)。4、VDD值寄存器最高位這8位只讀寄存器存儲電源電壓值。 8個MSB的10位值存儲在此寄存器。5、內(nèi)部溫度值寄存器最高位這8位只讀寄存器存儲內(nèi)部的溫度值從二進制補碼格式的內(nèi)部溫度傳感器。 8個MSB的10位值存儲在此寄存器。6、外部溫度值寄存器最高位這8位只讀寄存器存儲從二進制補碼格式的外部溫度傳感器外部溫度值。 8個MSB的10位值存儲在此寄存器。7、DAC A、B、C、D寄存器最低位這8位讀/寫寄存器在這個寄存器中的值是結(jié)合在DAC A、B、C、D寄存器最高位的值，并轉(zhuǎn)換為模擬電壓在VOUT- A、B、C、D引腳

10、。上電時，在VOUT-A、B、C、D引腳的電壓輸出為0 V。8、DAC A、B、C、D寄存器最高位在這個寄存器中的值是結(jié)合在DAC A、B、C、D寄存器最低有效位的值，并轉(zhuǎn)換為模擬電壓在VOUT- A、B、C、D引腳。上電時，在VOUT-A、B、C、D引腳的電壓輸出為0 V。9、控制配置1寄存器此配置寄存器是8-bit讀/寫寄存器，用于設置一些ADT7316/的操作模式。C0該位使能/禁用循環(huán)賽和單聲道模式的轉(zhuǎn)換。不啟動ADT7316功率在循環(huán)賽模式，但監(jiān)控，直到該位被設置。默認值=0 停止監(jiān)視=0。 啟動監(jiān)控=1。C1 C4只寫0C50=啟用INT/ INT輸出。 1=禁止INT/ INT輸

11、出。C6配置INT/ INT輸出極性。 0=低電平有效。 1=高電平有效。PD掉電位。設置此位為1使該ADT7316/ ADT7317/ADT7318進入待機模式。在這種模式下，ADC和DAC的完全斷電，但是串行接口仍然運作。重新打開電源的部分，寫一個0到該位。10、控制配置2寄存器此配置寄存器是一個8位讀/寫寄存器，用于設置一些ADT7316的操作模式。C0 C1在單通道模式下，這些位VDD，內(nèi)部溫度傳感器，外部溫度傳感器，用于轉(zhuǎn)換之間進行選擇。默認為VDD。 00= VDD。 01=內(nèi)部溫度傳感器。 10=外部溫度傳感器。 11 =保留。C2 C3只寫0C4單通道和循環(huán)賽轉(zhuǎn)換周期之間進行選

12、擇。默認值是循環(huán)賽。 0=輪循。 1=單聲道。C5默認條件是在所有通道上平均每測量16次。該位禁用此平均。受影響的渠道是溫度和VDD。 0=啟用平均。 1 =禁用平均。C6在串行時鐘SMBus超時把對時鐘的脈沖寬度為25毫秒的限制。確保在主SCL故障不鎖定了SDA線。 SMBus超時。 0=禁用。 1=使能SMBus超時。C7軟件復位。設置此位為1導致軟件復位。所有寄存器和DAC輸出將重置為其默認設置。11、控制配置3寄存器C0 此配置寄存器是一個8位讀/寫寄存器，用于設置一些ADT7316的操作模式。快速和正常的ADC轉(zhuǎn)換速度之間選擇所有三個監(jiān)管渠道。 0= ADC時鐘在1.4千赫。 1=

13、ADC時鐘在22.5千赫。 D +和D-模擬濾波器被禁用。 C1在ADT7316和ADT7317，此位8位和熱電壓輸出功能，10位DAC輸出分辨率之間進行選擇。默認設置為8位。該位上的ADT7318輸出沒有影響，因為這部分只有一個8位DAC。在ADT7318情況下，寫0到該位。 0=8位分辨率。 1=10位分辨率。 C2只寫0。 C30= LDAC引腳控制更新的DAC輸出。 1= DAC配置寄存器和LDAC配置寄存器控制的DAC輸出更新。 C4只寫0。 C5設置此位選擇DAC電壓輸出是成正比的內(nèi)部溫度測量。 C6設置此位選擇DAC B的電壓輸出正比于外部的溫度測量。 C7只寫0。 12、DAC

14、配置寄存器此配置寄存器是8-bit讀/寫寄存器，用于控制所有四個DAC的輸出范圍和控制的DAC寄存器加載如果LDAC引腳被禁用（位C3=1，控制配置3寄存器）D0 選擇DAC A的輸出范圍 0=0 V至VREF。 1=0 V至2 VREF。D1選擇DAC B的輸出范圍 0=0 V至VREF。 1=0 V至2 VREF。 D2選擇DAC C的輸出范圍 0=0 V至VREF。 1=0 V至2 VREF。 D3選擇DAC D的輸出范圍 0=0 V至VREF。 1=0 V至2 VREF。 D4 D500 MSB寫入任何DAC寄存器將產(chǎn)生LDAC命令，它僅更新DAC。 01 MSB寫入到DAC B或DA

15、C D寄存器將產(chǎn)生LDAC命令，這將更新DAC的A，B或DAC的C，D分別。 10 MSB寫DAC D寄存器將產(chǎn)生LDAC命令，這將更新所有4個DAC。 從LDAC寄存器產(chǎn)生11 LDAC命令。 D6設置此位允許外部VREF來提供DAC的A和B，當繞過參考緩沖器 D7設置此位允許外部VREF來提供DAC的C和D，當繞過參考緩沖器 13、LDAC配置寄存器此配置寄存器是一個8位的寫寄存器，用于控制的四通道DAC輸出更新，如果LDAC引腳被禁止和DAC配置寄存器位D4和D5都設置為1。它也選擇內(nèi)部或外部VREF為所有四個DAC。位D0-D3在這個寄存器是自結(jié)算，即從該寄存器讀回將永遠給0S這些位。

16、D0 寫1到該位將產(chǎn)生LDAC命令更新DAC只A輸出。 D1寫1到該位將產(chǎn)生LDAC命令只更新了DAC B輸出。D2寫1到該位將產(chǎn)生LDAC命令只更新了DAC C輸出。D3寫1到該位將產(chǎn)生LDAC命令只更新了DAC D輸出。 D4 要么選擇內(nèi)部VREF或外部VREF-AB對DAC的A和B。0=外部VREF。 1=內(nèi)部VREF D5要么選擇內(nèi)部VREF或外部VREF-CD中的DAC C和D0=外部VREF。 1=內(nèi)部VREF。D6 D7只寫0。14、中斷屏蔽寄存器1這個寄存器是一個8位讀/寫寄存器，可用來屏蔽掉任何中斷，可能會導致在INT/ INT引腳去活躍。D0 0=使能內(nèi)部大腿中斷。 1=禁

17、止內(nèi)部大腿中斷。D10=使能內(nèi)部TLOW中斷。 1=禁止內(nèi)部TLOW中斷。 D20=啟用外部大腿中斷。 1=禁止外部大腿中斷。D30=啟用外部TLOW中斷。 1=禁止外部TLOW中斷D4 0=啟用外部溫度故障中斷。 1=禁止外部溫度故障中斷。D5 D7只寫0。15、中斷屏蔽寄存器2此寄存器是一個8位讀/寫寄存器，可用來屏蔽掉任何中斷，可能會導致在INT/ INT引腳去活躍。D0 D3只寫0。 D4 0=使能VDD中斷。 1=禁止VDD中斷。 D5 D7只寫0。16、內(nèi)部溫度偏移寄存器該寄存器包含了內(nèi)部的偏移值溫度通道。該溫度分辨率為1°C。17、外部溫度偏移寄存器 該寄存器包含外部的

18、偏移值溫度通道。溫度分辨率為1°C。18、內(nèi)部模擬溫度偏移寄存器該寄存器包含了內(nèi)部熱偏移值電壓輸出。在本質(zhì)上，該寄存器改變 對0 V上的溫度刻度位置。以外的任何-128°C至+127°C等會產(chǎn)生一個上死區(qū)的DAC A輸出。溫度分辨率為1。默認值是-40°C。19、外部模擬溫度偏移寄存器該寄存器包含外部的熱偏移值 電壓輸出。它是由DAC B輸出，在本質(zhì)上，此寄存器改變?yōu)?V溫標上的位置。以外的任何-128°C至+127°C等會產(chǎn)生一個上死區(qū)對DAC B輸出。溫度分辨率約為1°C。默認值是-40°C。20、VDD VH

19、IGH限制寄存器此限制寄存器是8-bit讀/寫寄存器，它存儲在VDD上限，將產(chǎn)生中斷并激活在INT/ INT輸出（如果已啟用）。為了做到這一點，測得的VDD值必須大于該寄存器中的值。默認值是5.46 V。21、VDD VLOW限制寄存器此限制寄存器是8-bit讀/寫寄存器，它存儲在VDD的下限，這將導致中斷并激活在INT/ INT輸出（如果已啟用）。為了做到這一點，測得的VDD值必須小于或等于這個寄存器的值。默認值是2.7 V22、內(nèi)部TIGH限寄存器此限制寄存器是8-bit讀/寫寄存器存儲內(nèi)部的溫度上限，將產(chǎn)生中斷并激活在INT/ INT輸出（如果已啟用）的二進制補碼。為了做到這一點，測得的

20、內(nèi)部溫度值必須大于該寄存器中的值。因為它是一個8位寄存器的溫度分辨率為1。默認值是+100°C。23、內(nèi)部TLOW限制寄存器此限制寄存器是8-bit讀/寫寄存器，它存儲的內(nèi)部溫度的下限，這將導致中斷并激活在INT/ INT輸出（如果已啟用）的二進制補碼。為了做到這一點，測得的內(nèi)部溫度值必須大于負或等于該寄存器中的值。因為它是一個8位寄存器，溫度分辨率為1。默認值是-55°C。24、外部極限寄存器此限制寄存器是8-bit讀/寫寄存器，它存儲的外部溫度上限，將產(chǎn)生中斷并激活在INT/ INT輸出（如果已啟用）的二進制補碼。為了做到這一點，測得的外部溫度值必須大于該寄存器中的值。

21、因為它是一個8位寄存器，溫度分辨率為1。默認值是-1°C。25、外部TLOW限制寄存器此限制寄存器是8-bit讀/寫寄存器，它存儲的外部溫度的下限，這將導致中斷并激活在INT/ INT輸出（如果已啟用）的二進制補碼。為了做到這一點，測得的外部溫度值必須大于負或等于該寄存器中的值。因為它是一個8位寄存器，溫度分辨率為1。缺省值是0。2、 儀器用途和設計指標2.1、儀器用途1、便攜式電池供電設備 2、個人電腦 3、電信系統(tǒng) 4、電子測試儀器 5、家用電器 6、過程控制2.2、設計指標1、ADT7316-4個12位DAC 2、緩沖電壓輸出 3、10位的溫度 - 數(shù)字轉(zhuǎn)換器 4、溫度范圍：-

22、40°C至+120°C 5、±0.5°C溫度傳感器的精度 6、電源電壓范圍：2.7 V至5.5 V 7、掉電電流1A 8、內(nèi)部2.28 VREF選項 9、雙緩沖輸入邏輯 10、緩沖/無緩沖基準輸入選項 11、上電復位至0V 12、輸出同步更新（LDAC功能） 13、芯片上的軌到軌輸出緩沖放大器 14、I2C，SMBus，SPI，QSPI，MICROWIRE和DSP兼容的4線串行接口 15、16引腳QSOP封裝3、 電氣原理圖4、誤差分析1、偏移誤差這是衡量DAC的偏移誤差和輸出放大器。它可以是負的或正的。它表示為滿量程范圍的百分比。2、增益誤差這是DAC的量程誤差的量度。3、失調(diào)誤差漂移這是偏移誤差的變化而變化的溫度的度量。它表現(xiàn)在ppm滿量程/ °C。4、增益誤差漂移這是在增益誤差的變化而變化的溫度的度量。它表現(xiàn)在ppm滿量程/