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AD7314是低电压,10位数字温度传感器

时间:2019-11-7, 来源:互联网, 文章类别:元器件知识库

特征

10位温度数字转换器;–35°C至+85°C工作温度范围;2C精度SPI®和DSP兼容的串行接口;关机模式;节省空间的MSOP包。

应用

硬盘驱动器;个人电脑;电子测试设备;办公设备;家用电器;过程控制;移动电话。

一般说明

AD7314是一个完整的温度监测系统,采用8导MSOP封装它包含一个带隙温度传感器和10位ADC,用于监控和数字化温度读数,分辨率为0.25∞C。有一个灵活的串行接口,可以轻松地连接到大多数微控制器。该接口与SPI、QSPI™和MICROWIRE™协议兼容,也与dsp兼容该部件具有通过串行接口控制的待机模式。

AD7314的低供电电流和SPI兼容接口使其非常适合各种应用,包括个人电脑、办公设备和家用电器。

产品亮点

1、AD7314有一个芯片温度传感器,可以精确测量环境温度测量温度范围为-35∞C至+85∞C,温度精度为±2∞C。

2、电源电压为2.65 V至5.5 V。

3、节省空间的8导MSOP封装。

4、10位温度读数为0.25∞C分辨率。

5、AD7314采用待机模式,将电流消耗降至最大1毫安。

定时特性(TA=TMIN至TMAX,VDD=2.65 V至5.5 V,除非另有说明见图1。)

笔记

1、由设计和特性保证,不进行生产测试。

2、所有输入信号均以tr=tf=5ns(V DD的10%至90%)指定,并从1.6v的电压电平开始计时除非另有说明,否则所有规范适用于-35∞C至+85∞C用图2的负载电路测量。

绝对最大额定值1 VDD到GND. . –0.3V至+7V

数字输入电压接地. . . . . . –0.3V至VDD+0.3V

数字输出电压对地. . . . –0.3V至VDD+0.3V

工作温度范围. . . . . . . . . . –35°C至+85°C

储存温度范围. . . . . . . . . . .–65°C至+150°C

结温. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150°C

MSOP封装,功耗. . . . . . . . . . . . .450兆瓦

θJA热阻抗. . . . . . . . . . . . . . . . . . 206°C/W

铅温,焊接气相(60秒). . . . . . . . . . . . . . .215°C

红外线(15秒). . . . . . . . . . . . . . . . . 220°C

锁定ID Pin2. . . . . . . . . . . . . . . .. ≤ –70 mA

锁上所有其他的别针. . . . . . . . . . . . . . ≥ –110 mA

笔记

1、在绝对最大额定值以上列出的应力可能对设备造成永久性损坏。这只是一个压力等级;功能操作在上述条件或任何其他条件下的设备本规范中的章节并不隐含暴露于绝对最大额定值延长时间的条件可能会影响设备的可靠性。

2、正确使用ID引脚将防止发生任何闩锁在一个应用时,ID引脚应通过100 kΩ电阻器连接到VDD或保持打开状态电路如果应用程序符合此建议,则ID pin将永远不会见–70毫安。

电路信息

AD7314是一个10位数字温度传感器该部分包含一个片上温度传感器、一个10位a/D转换器以及MSOP包中的参考和串行接口逻辑功能A/D转换器部分由围绕电容器DAC的传统逐次逼近变换器组成。这些部件能够在2.65 V到5.5 V的电源上运行。片上温度传感器允许对环境设备温度进行精确测量AD7314的工作测量范围为-35∞C至+85∞C。

转换器详细信息

该部件的转换时钟是内部生成的,因此不需要外部时钟,除了从串行端口读取和写入时在正常模式下,内部时钟振荡器运行自动转换序列每400毫秒启动一次转换。此时,部件唤醒并执行温度转换这种温度转换通常需要25毫秒,此时零件自动关闭最新的温度转换结果可随时在串行输出寄存器中获得可以通过控制寄存器将AD7314置于关机模式,在这种情况下,片上振荡器被关闭,并且在AD7314退出关机模式之前不会启动进一步的转换即使处于关机模式,也可以从AD7314读取关机前最后一次转换的结果。

在自动转换模式下,每次进行读或写操作时,内部时钟振荡器在读或写操作结束时重新启动转换的结果是可用的,通常在25毫秒后类似地,当部件脱离关机模式时,内部时钟振荡器被重新启动并且转换结果可用,通常在25 ms之后在转换完成之前再次读取设备将提供相同的数据集。

温度值寄存器

温度值寄存器是一个只读寄存器,它以10位双秒补码格式存储从ADC读取的温度温度数据格式如表一所示。这显示了ADC从-128∞C到+127∞C的全部理论范围,但实际上,温度测量范围仅限于设备的工作温度范围(–35∞C到+85∞C)。

串行接口

AD7314上的串行接口由四条线组成:CE、SCLK、SDI和SDO接口可在三线模式下操作,SDI接地,在这种情况下,接口具有只读功能,通过SDO线从数据寄存器读取数据如果需要,SDI行用于将部件写入待机模式当多个设备连接到串行时钟和数据线时,CE线用于选择设备为了确保在通电后正确重置串行端口,CE必须在第一次访问串行端口之前处于逻辑低电平串行时钟仅在CE高时激活对于正确的数据同步,当串行端口未被访问时,CE必须低。该部件在从机模式下工作,需要一个外部应用的串行时钟到SCLK输入,以访问数据寄存器中的数据AD7314上的串行接口设计为允许部件连接到提供串行接口的系统与串行数据同步的时钟,如80C51、87C51、68HC11、68HC05和PIC16Cxx微控制器以及DSP处理器。

AD7314的读取操作从温度值寄存器访问数据,而对部件的写入操作将数据写入控制寄存器直到第15个SCLK周期的上升沿,输入数据才加载到控制寄存器中在串行时钟上升沿的SDO线上更新数据时,SDI线上的数据锁定在串行时钟下降沿上。

读取操作

图3显示了从AD7314串行读取的接口图CE线启用SCLK输入在读取操作期间传输前导零位和10位数据读取操作发生在16个时钟脉冲流期间输出数据在SCLK的上升沿上更新如果正在读取10位数据,则以字节数访问串行数据在读取操作结束时,SDO线保持在AD7314时钟输出的最后一位数据的状态,直到CE返回low,此时SDO线进入三种状态。

写操作

图3还显示了串行写入AD7314的接口图写入操作与读取操作同时发生数据被记录到SCLK下降沿上的控制寄存器中数据流中只有第三位提供用户控制的功能第三位是断电位,当设置为1时,将AD7314置于关机模式数据流的前两位不重要,而数据流中除掉电位以外的所有其他位应为0,以确保AD7314的正确操作数据被加载到第15上升SCLK边缘的控制寄存器中数据此时生效,即,如果部件编程进入关机状态,则在此时生效如果CE在第15个SCLK边缘之前降低,控制寄存器将不会加载,部件的断电状态也不会改变。

微控制器接口

AD7314串行接口允许与大多数微控制器和微处理器进行简单的接口典型的接口电路如图4所示。

如果将AD7314的ID引脚用作替换温度传感器,则可以用来区分设备与引脚7(ID引脚)相连的是1千瓦的内部下拉电阻器如果在插脚7上使用上拉电阻器来帮助识别设备,则建议使用额定电压为2.9 V、VDD为100千瓦的上拉值图5显示了ID引脚的推荐上拉电阻值图5中建议的电阻值将AD7314必须消耗的额外功率降至最低,从而减少对温度传感器测量的任何负面影响。

安装AD7314

AD7314可用于表面或空气温度传感应用如果用导热胶将器件粘合到表面,由于器件功耗低,模具温度将在表面温度的0.1∞C左右如果环境空气温度与被测表面温度不同,则应注意将设备的背面和引线与空气绝缘。接地引脚提供到模具的最佳热路径,因此模具的温度将接近印刷电路接地轨道的温度应注意确保其与被测表面有良好的热接触。与任何集成电路一样,AD7314及其相关的布线和电路必须避免受潮,以防止泄漏和腐蚀,特别是在更容易发生冷凝的寒冷条件下防水清漆和保形涂层可用于保护小尺寸的AD7314封装允许它安装在密封的金属探针内,为设备提供一个安全的环境。

电源去耦

AD7314应至少与VDD和GND之间的0.1 mF陶瓷电容器分离如果AD7314安装在远离电源的地方,这一点尤为重要。

典型温度误差图

图6显示了一个VDD为2.65 V的设备的典型温度误差图。

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