陕西航晶微电子有限公司是一家从事厚膜混合集成电路和半导体集成电路的设计、开发、生产和服务的高新科技企业，以其优异的模拟电路应用设计及超高温抗恶劣环境产品为特色。
©2020 陕西航晶微电子有限公司 版权所有陕ICP备19019842号-1
公司电话：
029-89259995
公司邮箱：
hj@hangjingic.com
公司地址：
西安航天基地工业二路299号3号楼9层
微信公众号
HJ1452高精度传感器信号调理电路
HJ1452高精度传感器信号调理电路
一、概述
HJ1452是一种高度集成的模拟传感器信号处理器，可适用于优化工业制造和过程控制中所采用的电阻传感器。HJ1452具有放大、校准和温度补偿功能，其综合工作特性可以逼近传感器所固有的可重复能力。其全模拟信号通道在输出信号中无引入量化噪声，并利用集成的四路16位数/模转换器（DAC）实现了数字化校正，对信号的零位和幅值进行校准，赋予了传感器产品真正的可互换性。
主要特点有：
具有放大、校准和补偿功能 单引脚数字编程
16位的零位和幅值的校准精度 无需外接调节元件
内嵌查找表，支持多点校准的温度修正 全模拟信号通道
支持电压桥和电流桥激励 高达3.2kHz的响应频率
内嵌通用运算放大器 Secure-Lock防止数据破坏
适用于输出灵敏度从1～40mV/V的传感器 2mA低电流损耗
二、电原理框图
三、封装形式及引出端功能
1．封装形式
采用D16S2陶瓷双列直插和F16-01陶瓷扁平封装。外形尺寸见附录一图1和图9。
（D16S2顶视图） (F16-01顶视图)
2．引出端功能
|
引脚号 |
符 号 |
功 能 |
|
1 |
ISRC |
电桥电流驱动模式设定 |
|
2 |
OUT |
高ESD，扫描多个通道的输出信号，在噪声环境下，需外接一个0.1µF电容，OUT可以直接与DIO并联。 |
|
3 |
VSS |
负电源电压 |
|
4 |
INM |
电桥负输入端，通过配置寄存器可与INP互换。 |
|
5 |
BDR |
电桥驱动 |
|
6 |
INP |
电桥正输入端，通过配置寄存器可与INM互换。 |
|
7 |
VDD |
正电源电压，需在VDD与VSS之间连接一个0.1µF电容。 |
|
8 |
TEST |
内部连接，接至VSS。。 |
|
9 |
VDDF |
EEPROM正电源电压，需在VDDF与VSS之间连接一个0.1µF电容，可直接将VDDF与VDD连接，或为了抑止噪声，通过1kΩ电阻与VDD连接。 |
|
10 |
UNLOCK |
锁解除，允许与器件通信。 |
|
11 |
DIO |
数字输入、输出，DIO允许与设备通信。 |
|
12 |
CLK1M |
1MHz时钟输出、通过配置位可关闭该时钟。 |
|
13 |
AMPOUT |
通用放大器输出 |
|
14 |
AMP- |
通用放大器反相输入 |
|
15 |
AMP+ |
通用放大器同相输入 |
|
16 |
FSOTC |
幅值温度误差修正系数，数模变换FSOTC的缓冲输出。 |
四、绝对最大额定值
电源电压（VDD~VSS） -0.3~6V
其它端电压 （VSS-0.3V）~（VDD+0.3V）
短路时间（FSOTC，OUT，BDR，AMPOUT） 持续
耗散功率 640mW
结温 +150℃
贮存温度 -65~+150℃
工作范围温度 -55～+125℃
引线焊接温度（10s） +300℃
五、电特性
除非另有说明，VDD=+5V，VSS=0V，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 |
VDD |
|
4.5 |
5 |
5.5 |
V |
|
电源电流 |
IDD |
注1） |
|
2.0 |
2.5 |
mA |
|
振荡频率 |
fOSC |
|
0.85 |
1 |
1.15 |
MHz |
|
模拟输入 |
||||||
|
输入阻抗 |
RIN |
|
|
1 |
|
MΩ |
|
输入基准失调温度系数 |
|
注2）、注3） |
|
±1 |
|
µV/℃ |
|
输入基准失调调节范围 |
|
注4) |
|
±150 |
|
mV |
|
放大器增益非线性度 |
|
VOUT=+0.5V～4.5V |
|
0.01 |
|
% |
|
共模抑制比 |
CMMR |
注2） |
|
90 |
|
dB |
|
输入基准调节FSO范围 |
|
注5） |
|
1~40 |
|
mV/V |
|
模拟输出 |
||||||
|
差动信号增益范围 |
|
|
|
39~240 |
|
V/V |
|
差动信号增益 |
AC |
0000bin |
34 |
39 |
46 |
V/V |
|
0001bin |
47 |
52 |
59 |
|||
|
0010bin |
58 |
65 |
74 |
|||
|
0100bin |
82 |
91 |
102 |
|||
|
1000bin |
133 |
143 |
157 |
|||
|
最大输出电压摆幅 |
VPP |
|
|
0.02 |
|
V |
|
输出电压低电平 |
VOL |
IOUT=1mA,TA= Tmin- Tmax |
|
0.10 |
0.2 |
V |
|
输出电压高电平 |
VOH |
IOUT =1mA,TA= Tmin- Tmax |
4.75 |
4.87 |
|
V |
|
直流输出阻抗 |
|
|
|
0.1 |
|
Ω |
|
输出失调比 |
ΔVOUT/Δoffset
|
|
0.90 |
1.05 |
1.20 |
V/V |
|
输出失调比温度系数 |
ΔVOUT/ΔoffsetTC
|
|
0.9 |
1 |
1.20 |
V/V |
|
台阶响应和IC |
|
|
|
150 |
|
µs |
|
最大电容负载 |
CO |
|
|
1 |
|
µF |
|
输出噪声 |
eR |
|
|
0.5 |
|
mVRMS |
|
桥驱动 |
||||||
|
桥电流 |
IBDR |
RL=1.7kΩ |
0.1 |
0.5 |
2 |
mA |
|
电流镜比 |
A/A |
|
10 |
12 |
14 |
A/A |
|
VSPAN范围（span码） |
|
TA= Tmin- Tmax |
4000 |
|
C000 |
hex |
|
数模转换器 |
||||||
|
DAC |
|
|
|
16 |
|
bits |
|
ODAC位权 |
ΔVOUT/Δcode |
DAC基准=VDD=+5V |
|
76 |
|
µV/ bits |
|
OTCDAC位权 |
ΔVOUT/Δcode |
DAC基准=VDD=+5V |
|
38 |
|
µV/ bits |
|
FSODAC位权 |
ΔVOUT/Δcode |
DAC基准=VDD=+5V |
|
76 |
|
µV/ bits |
|
参数名称 |
符号 |
测试条件 |
规范值 |
单位 |
||
|
最小值 |
最小值 |
最小值 |
||||
|
FSOTCDAC位权 |
ΔVOUT/Δcode |
DAC基准=VDD=+5V |
|
38 |
|
µV/ bits |
|
IRODAC分辨率 |
|
|
|
4 |
|
µV |
|
IRODAC位权 |
ΔVOUT/Δcode |
DAC基准=VDD=+5注6) |
|
9 |
|
µV/ bits |
|
FSOTC缓冲器 |
||||||
|
最小输出电压摆幅 |
|
无负载 |
|
|
VSS +1.0 |
V |
|
最大输出电压摆幅 |
|
无负载 |
VDD -1.0 |
|
|
V |
|
电流驱动 |
|
VFSOTC=12.5V |
-40 |
|
+40 |
µA |
|
内阻抗 |
||||||
|
基准电流源阻抗 |
RISRC |
|
|
75 |
|
kΩ |
|
基准电流源阻抗温度系数 |
αRISRC |
|
|
1300 |
|
ppm/℃ |
|
FSOTC阻抗 |
RFTC |
|
|
75 |
|
kΩ |
|
FSOTC阻抗温度系数 |
αRFTC |
|
|
1300 |
|
ppm/℃ |
|
温度—数字转换器 |
||||||
|
温度DAC分辨率 |
|
|
|
8 |
|
bits |
|
失调 |
|
|
|
±3 |
|
LSB |
|
增益 |
|
|
|
1.45 |
|
℃/bit |
|
非线性 |
|
|
|
±0.5 |
|
LSB |
|
低位数字输出 |
|
|
|
00 |
|
hex |
|
高位数字输出 |
|
|
|
AF |
|
hex |
|
通用运算放大器 |
||||||
|
开环电压增益 |
AVD |
RL=100kΩ |
|
90 |
|
dB |
|
输入共模电压范围 |
VCM |
|
VSS |
|
VDD |
V |
|
输出电压幅度 |
VOPP |
无负载,TA= Tmin- Tmax |
VSS +0.02 |
|
VDD-0.02 |
V |
|
输出电压高电平 |
VOH |
|
4.85 |
4.90 |
|
V |
|
输出电压低电平 |
VOL |
|
|
0.05 |
0.15 |
V |
|
输入失调电压 |
VIO |
|
-20 |
|
+20 |
mV |
|
单位增益带宽 |
BW |
|
|
2 |
|
MHz |
|
EEPROM |
||||||
|
最大擦写周期 |
|
注7） |
|
10k |
|
cycles |
|
最小擦除时间 |
|
注8） |
|
6 |
|
ms |
注: 1）不包含传感器和负载电流。
2）所有电子温度误差同传感器误差共同被补偿。
3）传感器和HJ1452必须在同一温度下校准和使用。
4）这是所允许的传感器最大偏移量。
5）这是折算到传感器驱动电压的传感器的灵敏度，假设一个期望的+4V满跨度输出和2.5V桥电压。
6）位权与VDD成比例关系。
7）推荐在室温下，设定EEPROM程序。
8）在送出任一指令前，允许最小6ms间隔时间。
六、典型应用
1．比例输出电路
2．非比例输出电路
七、应用注意事项
1．在紧靠VDD端接入0.1~5µF钽电容。
2．可在输出端接入一个EMI抑制电容。
3．有关应用详细资料可查阅HJ1452技术文件。