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HJ390高温低功耗石英传感器压力和温度测量电路

HJ390高温低功耗石英传感器压力和温度测量电路

一、概述HJ390是一款高温、低电压、低功耗石英传感器压力和温度测量电路。电路基于石英晶体固有的精密压力-频率和温度-频率转换特性,由两组独立的压力和温度传感器测量电路组成,分别提供便于计数处理的差频信号。电路内含4个晶体振荡器(其中压力晶体工作于三次泛音模式,其他三个晶体即压力基准、温度基准和温度晶体均工作于基频模式)、2个混频器、两个低通滤波器、2个差频输出缓冲器、1个压力基准频率输出缓冲器、
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一、概述

HJ390是一款高温、低电压、低功耗石英传感器压力和温度测量电路。电路基于石英晶体固有的精密压力-频率和温度-频率转换特性,由两组独立的压力和温度传感器测量电路组成,分别提供便于计数处理的差频信号。电路内含4个晶体振荡器(其中压力晶体工作于三次泛音模式,其他三个晶体即压力基准、温度基准和温度晶体均工作于基频模式)、2个混频器、两个低通滤波器、2个差频输出缓冲器、1个压力基准频率输出缓冲器、1个公用的精密低压差参考源以及输入电压反接保护电路等有源和无源等元件。采用了适用高温工作的电路形式,优选的芯片元件和高温混合集成工艺技术,可广泛用于石油、天燃气作业、陆地、海底等压力温度测量的场合。

主要特点:

3.6V电池供电

总电流                   Typ5mA

差频输出范围              10~100kHz

输出信号占空比            45~55

输出信号电平              低电平<0.3V;高电平≥2.8 V

输出信号相位抖动          250ns

工作温度                  -25~+200

采用24线全金属密封DIP封装

 

二、电原理图

 

三、封装形式与引出端功能

1.封装形式

器件采用UP3514属双列全密封外壳封装,外形尺寸见附录一图18。(单位:mm

2.引出端功能

 

 

引脚号

符号

功能

引脚号

符号

功能

1

PREF1

压力基准晶体

13

TREF2

温度基准晶体

2

PREF2

压力基准晶体

14

TREF1

温度基准晶体

3

PSENS1

压力晶体传感器

15

GND

电源地

4

GND

电源地

16

NC

5

POUT

压力差频输出

17

GND

电源地

6

GND

电源地

18

NC

7

TOUT

温度差频输出

19

NC

8

NC

20

+VCC

正电源

9

TSENS1

温度晶体传感器

21

R1

23连接

10

TSENS2

温度晶体传感器

22

PSENS2

压力晶体传感器

11

C1

外接电容端

23

C2

21连接

12

NC

24

PREFOUT

压力基准缓冲输出

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

四、绝对最大额定值

输入电压                           6V

    石英晶体最高工作频率            10MHz

    传感器最大差频范围             200kHz

工作温度范围               -55+200

贮存温度                    -55+220

引线焊接温度(10s             +300

 

五、推荐工作条件

电池供电输入电压              3.2~4.2V

参考源滤波电容(外接)           0.1μF

石英晶体最高工作频率            8MHz

传感器差频信号范围           150kHz

 

 

 

六、电特性    

除非另有说明,V CC=3.6V TA=25

 

参数名称

符号

测试条件

规范值

单位

最小值

典型值

最大值

电源电压

VCC

 

3.2

 

4.2

V

 

石英晶体工作频率

fmax

 

 

 

8

MHz

 

 

输出信号差频范围

 

f

 

10

 

150

kHz

 

V

差频输出信号高电平

VOH

IOH=-0.5mA

2.5

 

 

V

 

差频输出信号低电平

VOL

IOL=0.5mA

 

 

0.4

V

 

输出信号相位抖动

 

 

 

 

 

250

ns

电源电流

IS

 

 

 

5

mA

 

七、典型应用

14个石英晶体外接。其中,压力晶体(PQ)工作于三次泛音模式,其余3个晶体工作于基频模式。注意外接引线应尽可能短。

晶体压力-频率、温度-频率特性按有关要求进行校准,合格后方可使用。

2.参考源应外接0.1μF高频电容,以减少噪声电压,保证晶振精度和稳定度。

3.电池供电电压为3.2~4.2V时,参考源均为稳压模式,确保电参数稳定并全部满足技术要求。当电池电压继续下降(直至约2.5V)时,参考源为跟随模式,这时差频输出特性(主要是稳定度)会有相应变化,但仍能可靠工作。

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