ADT7316设计报告

1、ADT7316设计报告1、传感器的工作原理1.1、芯片介绍该ADT7316是±0.5°C精度数字温度传感器和四路12位电压输出数模转换器 ，分别采用16引脚QSOP封装。这包括一个带隙温度传感器和一个12位的ADC ，以监测和数字化温度读数到0.25°C。该ADT7316采用2.7 V至5.5 V电源供电。 DAC的输出电压范围为0 V至VREF，具有输出电压稳定的典型值7毫秒的时间。该ADT7316提供两种串行接口选项，一个4线串行接口和一个2线的SMBus/I2C接口。它们的特点是通过串行接口进行控制待机模式 。所有DAC的输出可以同时使用该软件LDAC功能或

2、外部LDAC引脚进行更新。该ADT7316包含一个上电复位电路，确保DAC输出上电至0 V并保持，直到一个有效的写操作。该ADT7316有宽电源电压范围，低电源电流。1.2、外部引脚图及说明引脚号助记符描述1 VOUT-B 从DAC B.缓冲模拟输出电压的输出放大器。2 VOUT-A 从DAC A.缓冲模拟输出电压的输出放大器。3 VREF-AB 参考输入引脚DAC的A和B。它可以被配置为缓冲或无缓冲输入到DAC的A和B两个它有一个输入范围从0.25 V至VDD在非缓冲模式，并从1 V至VDD在缓冲模式。 DAC的A和B上电时，该引脚默认。4 CS SPI低电平有效控制输入。这是帧同步信号，用

3、于输入数据。当CS变低，它使输入寄存器和数据传输在上升沿和out的后续串行时钟的下降沿。建议该引脚在I2C模式的串行接口时，必须接高到VDD。5 GND 接地参考点上的所有部分电路。模拟和数字地。6 VDD 正电源电压，2.7 V至5.5 V的电源应该去耦地上。7 D+ 正极连接到外部温度传感器。8 D 负极连接到外部温度传感器。9 LDAC 低电平有效控制输入，传输的输入寄存器的内容，以他们各自的DAC寄存器。该引脚上的下降沿强制任何或所有DAC寄存器进行更新，如果输入寄存器有新的数据。 20 ns的最小脉冲宽度必须应用到LDAC引脚，确保DAC寄存器正确装载。这允许所有DAC输出同时更新。

4、位C3控制配置3寄存器使LDAC引脚。默认情况下是与LDAC引脚控制的DAC寄存器加载。10 INT/INT 超限中断。该引脚的输出极性可以设置给一个低电平或高电平中断温度或VDD超过极限时。默认为低电平有效。漏极开路输出需要一个上拉电阻。11 DOUT/ADD SPI，串行数据输出。逻辑输出。数据时钟出任何寄存器在这个引脚。同步输出数据是在SCLK的下降沿。漏极开路输出需要一个上拉电阻。 ADD，I2C串行总线地址选择引脚。逻辑输入。该引脚上的低给人的地址1001000，把它留给浮动给人的地址1001010，并将其设置高给人的地址1001011。成立了由地址引脚I2C地址不会被锁存由设备后，

5、该地址已发送两次，直到。在第二个有效沟通的第8个SCL周期，串行总线地址被锁存英寸该引脚上的任何后续更改不会对I2C串行总线地址没有影响。12 SDA/DIN SDA，I2C串行数据输入。加载到设备的寄存器的I2C串行数据被设置在该输入端。开漏配置，需要一个上拉电阻。 DIN，SPI串行数据输入。串行数据被加载到该设备的寄存器被设置在该输入端。数据移入，在SCLK的上升沿寄存器。开漏配置，需要一个上拉电阻。13 SCL/SCLK 串行时钟输入。这是时钟输入的串行端口。串行时钟用于时钟数据出ADT7316的任何寄存器，并且还向时钟数据转换成能够被写入到任何寄存器。开漏配置，需要一个上拉电阻。14

6、 VREF -CD 参考输入引脚的DAC C和D.它可以被配置为缓冲或无缓冲输入到两个DACs C和D.它有一个输入范围从0.25 V至VDD在非缓冲模式，并从1 V至VDD在缓冲模式。 DAC的C和D的默认上电时，该引脚。15 VOUT -D DAC D的缓冲模拟输出电压的输出放大器。16 VOUT -C 从DAC C.缓冲模拟输出电压的输出放大器。1.3、内部原理图1.4工作方式该电校准程序后直接将ADT7316进入空闲模式。在这种模式下，该设备不执行任何测量，。所有四个DAC输出为0 V。要开始监测，写入控制配置1寄存器 ，并设置位C0 = 1， ADT7316进入他们的电默认测量模式，

7、这是循环赛。该装置前进到采取在VDD通道，内部温度传感器通道，以及外部温度传感器通道测量。一旦完成进行测量外部温度传感器通道，设备立即循环回到开始进行测量在VDD通道和以前一样重复同样的周期。这个循环持续下去，直到监控被重置的控制配置1寄存器位C0到0停止。它也可以继续监控，通过写入控制配置2寄存器和设置位C4 = 1切换到单声道模式。1.5寄存器及其控制字1、中断状态寄存器1这8位只读寄存器反映了VDD的状态 ，可能会导致在INT/ INT引脚去活跃中断的状态。D0 当内部温度值超过大腿的限制。任何 内部温度读数大于上限设定会 导致超出极限的事件。 D1内部温度值超过TLOW限制。任何 内部

8、温度读数小于或等于该极限 设置将导致超出极限的事件。 D2当外部温度值超过大腿的限制。该 此限制寄存器默认值是-1，因此任何外部 温度读数大于该限制设置将导致 超出极限的事件。 D3当外部温度值超过TLOW限制。该 此限制寄存器默认值是0，所以任何外部 温度读数小于或等于上限设定会 导致超出极限的事件。 D4 显示故障（开路或短路）外部 温度传感器。 中断状态寄存器2D4 当VDD值大于相应的VHIGH限制。 当VDD小于或等于相应VLOW限制。2、内部温度值/ VDD值寄存器最低位这8位只读寄存器存储2个LSB10位的从内部温度传感器的温度读数和在2个LSB的10位电源电压读数。3、外部温度

9、值寄存器最低位这8位只读寄存器存储2个LSB10位的温度与外部温度传感器读数。4、VDD值寄存器最高位这8位只读寄存器存储电源电压值。 8个MSB的10位值存储在此寄存器。5、内部温度值寄存器最高位这8位只读寄存器存储内部的温度值从二进制补码格式的内部温度传感器。 8个MSB的10位值存储在此寄存器。6、外部温度值寄存器最高位这8位只读寄存器存储从二进制补码格式的外部温度传感器外部温度值。 8个MSB的10位值存储在此寄存器。7、DAC A、B、C、D寄存器最低位这8位读/写寄存器在这个寄存器中的值是结合在DAC A、B、C、D寄存器最高位的值，并转换为模拟电压在VOUT- A、B、C、D引脚

10、。上电时，在VOUT-A、B、C、D引脚的电压输出为0 V。8、DAC A、B、C、D寄存器最高位在这个寄存器中的值是结合在DAC A、B、C、D寄存器最低有效位的值，并转换为模拟电压在VOUT- A、B、C、D引脚。上电时，在VOUT-A、B、C、D引脚的电压输出为0 V。9、控制配置1寄存器此配置寄存器是8-bit读/写寄存器，用于设置一些ADT7316/的操作模式。C0该位使能/禁用循环赛和单声道模式的转换。不启动ADT7316功率在循环赛模式，但监控，直到该位被设置。默认值=0 停止监视=0。 启动监控=1。C1 C4只写0C50=启用INT/ INT输出。 1=禁止INT/ INT输

11、出。C6配置INT/ INT输出极性。 0=低电平有效。 1=高电平有效。PD掉电位。设置此位为1使该ADT7316/ ADT7317/ADT7318进入待机模式。在这种模式下，ADC和DAC的完全断电，但是串行接口仍然运作。重新打开电源的部分，写一个0到该位。10、控制配置2寄存器此配置寄存器是一个8位读/写寄存器，用于设置一些ADT7316的操作模式。C0 C1在单通道模式下，这些位VDD，内部温度传感器，外部温度传感器，用于转换之间进行选择。默认为VDD。 00= VDD。 01=内部温度传感器。 10=外部温度传感器。 11 =保留。C2 C3只写0C4单通道和循环赛转换周期之间进行选

12、择。默认值是循环赛。 0=轮循。 1=单声道。C5默认条件是在所有通道上平均每测量16次。该位禁用此平均。受影响的渠道是温度和VDD。 0=启用平均。 1 =禁用平均。C6在串行时钟SMBus超时把对时钟的脉冲宽度为25毫秒的限制。确保在主SCL故障不锁定了SDA线。 SMBus超时。 0=禁用。 1=使能SMBus超时。C7软件复位。设置此位为1导致软件复位。所有寄存器和DAC输出将重置为其默认设置。11、控制配置3寄存器C0 此配置寄存器是一个8位读/写寄存器，用于设置一些ADT7316的操作模式。快速和正常的ADC转换速度之间选择所有三个监管渠道。 0= ADC时钟在1.4千赫。 1=

13、ADC时钟在22.5千赫。 D +和D-模拟滤波器被禁用。 C1在ADT7316和ADT7317，此位8位和热电压输出功能，10位DAC输出分辨率之间进行选择。默认设置为8位。该位上的ADT7318输出没有影响，因为这部分只有一个8位DAC。在ADT7318情况下，写0到该位。 0=8位分辨率。 1=10位分辨率。 C2只写0。 C30= LDAC引脚控制更新的DAC输出。 1= DAC配置寄存器和LDAC配置寄存器控制的DAC输出更新。 C4只写0。 C5设置此位选择DAC电压输出是成正比的内部温度测量。 C6设置此位选择DAC B的电压输出正比于外部的温度测量。 C7只写0。 12、DAC

14、配置寄存器此配置寄存器是8-bit读/写寄存器，用于控制所有四个DAC的输出范围和控制的DAC寄存器加载如果LDAC引脚被禁用（位C3=1，控制配置3寄存器）D0 选择DAC A的输出范围 0=0 V至VREF。 1=0 V至2 VREF。D1选择DAC B的输出范围 0=0 V至VREF。 1=0 V至2 VREF。 D2选择DAC C的输出范围 0=0 V至VREF。 1=0 V至2 VREF。 D3选择DAC D的输出范围 0=0 V至VREF。 1=0 V至2 VREF。 D4 D500 MSB写入任何DAC寄存器将产生LDAC命令，它仅更新DAC。 01 MSB写入到DAC B或DA

15、C D寄存器将产生LDAC命令，这将更新DAC的A，B或DAC的C，D分别。 10 MSB写DAC D寄存器将产生LDAC命令，这将更新所有4个DAC。 从LDAC寄存器产生11 LDAC命令。 D6设置此位允许外部VREF来提供DAC的A和B，当绕过参考缓冲器 D7设置此位允许外部VREF来提供DAC的C和D，当绕过参考缓冲器 13、LDAC配置寄存器此配置寄存器是一个8位的写寄存器，用于控制的四通道DAC输出更新，如果LDAC引脚被禁止和DAC配置寄存器位D4和D5都设置为1。它也选择内部或外部VREF为所有四个DAC。位D0-D3在这个寄存器是自结算，即从该寄存器读回将永远给0S这些位。

16、D0 写1到该位将产生LDAC命令更新DAC只A输出。 D1写1到该位将产生LDAC命令只更新了DAC B输出。D2写1到该位将产生LDAC命令只更新了DAC C输出。D3写1到该位将产生LDAC命令只更新了DAC D输出。 D4 要么选择内部VREF或外部VREF-AB对DAC的A和B。0=外部VREF。 1=内部VREF D5要么选择内部VREF或外部VREF-CD中的DAC C和D0=外部VREF。 1=内部VREF。D6 D7只写0。14、中断屏蔽寄存器1这个寄存器是一个8位读/写寄存器，可用来屏蔽掉任何中断，可能会导致在INT/ INT引脚去活跃。D0 0=使能内部大腿中断。 1=禁

17、止内部大腿中断。D10=使能内部TLOW中断。 1=禁止内部TLOW中断。 D20=启用外部大腿中断。 1=禁止外部大腿中断。D30=启用外部TLOW中断。 1=禁止外部TLOW中断D4 0=启用外部温度故障中断。 1=禁止外部温度故障中断。D5 D7只写0。15、中断屏蔽寄存器2此寄存器是一个8位读/写寄存器，可用来屏蔽掉任何中断，可能会导致在INT/ INT引脚去活跃。D0 D3只写0。 D4 0=使能VDD中断。 1=禁止VDD中断。 D5 D7只写0。16、内部温度偏移寄存器该寄存器包含了内部的偏移值温度通道。该温度分辨率为1°C。17、外部温度偏移寄存器 该寄存器包含外部的

18、偏移值温度通道。温度分辨率为1°C。18、内部模拟温度偏移寄存器该寄存器包含了内部热偏移值电压输出。在本质上，该寄存器改变 对0 V上的温度刻度位置。以外的任何-128°C至+127°C等会产生一个上死区的DAC A输出。温度分辨率为1。默认值是-40°C。19、外部模拟温度偏移寄存器该寄存器包含外部的热偏移值 电压输出。它是由DAC B输出，在本质上，此寄存器改变为0V温标上的位置。以外的任何-128°C至+127°C等会产生一个上死区对DAC B输出。温度分辨率约为1°C。默认值是-40°C。20、VDD VH

19、IGH限制寄存器此限制寄存器是8-bit读/写寄存器，它存储在VDD上限，将产生中断并激活在INT/ INT输出（如果已启用）。为了做到这一点，测得的VDD值必须大于该寄存器中的值。默认值是5.46 V。21、VDD VLOW限制寄存器此限制寄存器是8-bit读/写寄存器，它存储在VDD的下限，这将导致中断并激活在INT/ INT输出（如果已启用）。为了做到这一点，测得的VDD值必须小于或等于这个寄存器的值。默认值是2.7 V22、内部TIGH限寄存器此限制寄存器是8-bit读/写寄存器存储内部的温度上限，将产生中断并激活在INT/ INT输出（如果已启用）的二进制补码。为了做到这一点，测得的

20、内部温度值必须大于该寄存器中的值。因为它是一个8位寄存器的温度分辨率为1。默认值是+100°C。23、内部TLOW限制寄存器此限制寄存器是8-bit读/写寄存器，它存储的内部温度的下限，这将导致中断并激活在INT/ INT输出（如果已启用）的二进制补码。为了做到这一点，测得的内部温度值必须大于负或等于该寄存器中的值。因为它是一个8位寄存器，温度分辨率为1。默认值是-55°C。24、外部极限寄存器此限制寄存器是8-bit读/写寄存器，它存储的外部温度上限，将产生中断并激活在INT/ INT输出（如果已启用）的二进制补码。为了做到这一点，测得的外部温度值必须大于该寄存器中的值。

21、因为它是一个8位寄存器，温度分辨率为1。默认值是-1°C。25、外部TLOW限制寄存器此限制寄存器是8-bit读/写寄存器，它存储的外部温度的下限，这将导致中断并激活在INT/ INT输出（如果已启用）的二进制补码。为了做到这一点，测得的外部温度值必须大于负或等于该寄存器中的值。因为它是一个8位寄存器，温度分辨率为1。缺省值是0。2、 仪器用途和设计指标2.1、仪器用途1、便携式电池供电设备 2、个人电脑 3、电信系统 4、电子测试仪器 5、家用电器 6、过程控制2.2、设计指标1、ADT7316-4个12位DAC 2、缓冲电压输出 3、10位的温度 - 数字转换器 4、温度范围：-

22、40°C至+120°C 5、±0.5°C温度传感器的精度 6、电源电压范围：2.7 V至5.5 V 7、掉电电流1A 8、内部2.28 VREF选项 9、双缓冲输入逻辑 10、缓冲/无缓冲基准输入选项 11、上电复位至0V 12、输出同步更新（LDAC功能） 13、芯片上的轨到轨输出缓冲放大器 14、I2C，SMBus，SPI，QSPI，MICROWIRE和DSP兼容的4线串行接口 15、16引脚QSOP封装3、 电气原理图4、误差分析1、偏移误差这是衡量DAC的偏移误差和输出放大器。它可以是负的或正的。它表示为满量程范围的百分比。2、增益误差这是DAC的量程误差的量度。3、失调误差漂移这是偏移误差的变化而变化的温度的度量。它表现在ppm满量程/ °C。4、增益误差漂移这是在增益误差的变化而变化的温度的度量。它表现在ppm满量程/