HX720
内½ 3.3V 输出稳压管的 24 ½模/数(A/D)½换器芯片
简介
HX720 采用了海芯科技集成电路专利技术,
是一款专为高精度电子秤而设计的 24 ½ A/D ½
换器芯片。内½ 3.3V 输出的½噪声稳压管可以
直接驱动包括传感器、ADC、单片机及显示(数
码管或液晶),电流驱动½力超过 60mA。电子
秤主板上不再需要其他稳压管,提高了整机的
性½和可靠性,降½了电子秤的整机成本。
输入½噪声放大器的增益为 128,½½用内
½的稳压管时,对应的满额度差分输入信号幅
值为±13mV。芯片内的时钟振荡器不需要任½
外接器件。片内的电池电压测量通道可直接检
测(VBAT-VOUT)的电压差,可直接用于检测电
池电压。所有控制信号由管脚驱动,无需对芯
片内部的寄存器编程。MCU 只需要 2 个 I/O 口
即可实现对 ADC 的所有控制,包括断电控制。
上电自动复½功½简化了开机的初始化过程。
特点
• 内½ 3.3V 输出的½噪声稳压管
• 片内电池电压测量通道
• 片内½噪声放大器,增益为 128
• 片内时钟振荡器无需任½外接器件
• 上电自动复½电路
• 简单的数字控制和串口通讯:所有控制由管
脚输入,芯片内寄存器无需编程
• 可选 10Hz 和 40Hz 的输出数据速率
• 同步抑制 50Hz 和 60Hz 的电源干扰
• 耗电量:
典型工½电流: 1.2mA
•
工½电压范围:2.6
~
5.5V(½用外部稳压
管)
•
工½温度范围:-40
~
+85℃
•
8 管脚的 SOP-8 或 DIP-8 封装
LED
LCD
VDD
10u
0.1u
4.7
VREF
AGND
INN
INP
VOUT
BVAT
DOUT
PD_SCK
100u
0.1u
MCU
I/O
I/O
传感器
200
0.1u
200
HX720
充电电路
10u
0.1u
电池
HX720
计价秤应用参考电路图
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EMAIL:
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AVIA SEMICONDUCTOR
HX720
管脚说明
A/D½换参考电压输入
VREF
1
2
3
4
8
7
6
5
VOUT
VBAT
DOUT
稳压管3.3V输出
稳压管电源输入(3.6½5.5V)
串口数据输出
地输入
AGND
差分信号负输入端
差分信号正输入端
INN
INP
PD_SCK
断电和串口时钟输入
SOP-8
或
DIP-8
封装
管脚号
1
2
3
4
5
6
7
8
名称
VREF
AGND
INN
INP
PD_SCK
DOUT
VBAT
VOUT
性½
模拟输入
地输入
模拟输入
模拟输入
数字输入
数字输出
电源输入
3.3V 输出
描述
A/D ½换参考电压输入(1.8½5.5V,应½于 VBAT)
地输入
差分信号负输入端
差分信号正输入端
断电控制(高电平有效)和串口时钟输入
串口数据输出
稳压管电源输入(3.6½5.5V)
稳压管电源输出(3.3V)
表一 管脚描述
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HX720
主要电气参数
参数
满量程差分输入范围
(FSR)
输入共模电压范围
VREF
输入电压范围
无噪声½数(Noise-
Free Bits)
(1)
输出数据速率
输出数据编码
输出稳定时间
(2)
非线性误差(INL)
差分输入,相比满量程增益
输入零点漂移(Input
Offset)
输入噪声精度(Noise
Free Resolution)
温度系数
(Temperature
输入零点漂移
(offset drift)
Drift)
稳压管输出电压
稳压管电源调制
稳压管负½½调制
输入共模信号抑制比
电源电流
增益漂移
(gain drift)
输入电压:3.6½5.5V
输入电压:3.6½5.5V
输出电流:1½60mA
At DC,
∆
VIN=10mV
正常工½
断电(不含稳压管)
3.15
二进制补码
800000
400/100
±0.001
0.01
50
±15
±5
3.3
10
3
100
1200
0.5
3.45
小于
VBAT
Vref=3.3V,Rate=10Hz
Vref=3.3V,Rate=40Hz
条件及说明
V(inp)-V(inn)
最小值
典型值
±0.5(VREF/128)
最大值
单½
V
0.9
1.8
17
16
10/40
2
5.5
V
V
Bits
Bits
Hz
7FFFFF
HEX
ms
%of FS
mV
nV(rms)
nV/℃
ppm/℃
V
mV/V
mV
dB
µA
(1)
无噪声½数(Noise-Free
Bits) = ln(FSR/Peak-to-Peak Noise)/ln(2)
。
(2)输出稳定时间指从上电、复½或
输出数据速率
改变到有效的稳定输出数据的时间。
表二 主要电气参数表
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3
HX720
内部稳压管输出提供的 3.3V 电压,那么 HX720
即可用于电池电压的直接测量,无需任½外部
器件。
模拟输入
模拟差分输入可直接与桥式传感器的差分
输出相接。由于桥式传感器输出的信号较小,
为了充分利用 A/D ½换器的输入动态范围,该
输入的前½放大器的增益较大,为 128。½参
考电压 VREF 为 3.3V 时,该增益所对应的满量
程差分输入电压为±13mV。
串口通讯
串口通讯线由管脚 PD_SCK 和 DOUT 组成,
用来输出数据,选择输出数据速率和输入信
号。
½数据输出管脚 DOUT 为高电平时,表明
A/D ½换器还未准备½输出数据,此时串口时
钟输入信号 PD_SCK 应为½电平。½ DOUT 从高
电平变½电平后,PD_SCK 应输入 25 至 27 个不
等的时钟脉冲(图二)。其中第一个时钟脉冲
的
上 升 沿
将 读 出 输 出 24 ½ 数 据 的 最 高 ½
(MSB),直至第 24 个时钟脉冲完成,24 ½输
出数据从最高½至最½½逐½输出完成。第 25
至 27 个时钟脉冲用来选择下一次 A/D ½换的
输出数据速率和输入信号,参见表三。
PD_SCK 脉冲数
25
26
27
供电电源
½½用内½的稳压管时,VBAT 可直接与电
池输出(3.6½5.5V)相连。稳压管的输入和输
出½应连接超过 10uF 的电容,以确保稳压管
的稳定工½。此外,根据需要(减少噪声和干
扰),适½的增加输出的电容量,需要时加上
适½隔离来减少数字电路对模拟电路的干扰。
其它管脚的工½电压应½于 VBAT 管脚。
½不½用内½的稳压管时,可将 VBAT 与
VOUT 连接在一起后,连接到系统的供电电源。
A/D ½换参考电压输入(VREF)应与传感器的
供电电源相连。该电压可直接取用稳压管的输
出(VOUT)。也可由 VOUT 经电阻与传感器分压
后供给,以减少传感器的耗电量。
输入选择
差分信号
VBAT-VOUT 测量
差分信号
速率
10 Hz
40 Hz
40 Hz
表三 输入选择和输出数据速率选择
时钟选择
HX720 芯片的时钟由芯片内部的时钟振荡器
提供,典型输出数据速率为 10Hz 或 40Hz。
PD_SCK 的输入时钟脉冲数不应少于 25 或多
于 27,否则会造成串口通讯错误。
½ A/D ½换器的输入信号或输出数据速率
改变时,A/D ½换器需要 4 个数据输出周期才
½稳定。DOUT 在 4 个数据输出周期后才会从高
电平变½电平,输出有效数据。
(VBAT-VOUT)
电压差测量
HX720 可用于测量(VBAT-VOUT)的电压差。
如果 VBAT 是直接连到电池输出,而 VOUT 是由
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HX720
½前½换周期
一个数据输出周期时间
下一个½换周期
DOUT
T
1
PD_SCK
1
MSB
T
2
2
T
3
3
T
4
4
24
LSB
25
下一次½换:差分输入,增益128 ,10Hz
PD_SCK
1
2
3
4
24
25
26
下一次½换:VBAT-VOUT 测量,40Hz
PD_SCK
1
2
3
4
24
25
26
27
下一次½换:差分输入,增益128 ,40Hz
图二 数据输出和输入通道选择时序图
符号
T
1
T
2
T
3
T
4
说明
DOUT 下降沿到 PD_SCK 脉冲上升沿
PD_SCK 脉冲上升沿到 DOUT 数据有效
PD_SCK 正脉冲电平时间
PD_SCK 负脉冲电平时间
最小值 典型值 最大值 单½
0.1
0.1
0.2
0.2
50
µs
µs
µs
µs
复½和断电
½芯片上电时,芯片内的上电自动复½电
路会½芯片自动复½。
管脚 PD_SCK 输入用来控制 HX720 的断电。
½ PD_SCK 为½电平时,芯片处于正常工½状
态。
三)。½ PD_SCK 重新回到½电平时,芯片会
重新进入正常工½状态。芯片从断电状态回正
常工½状态后,如果要保持断电前的½换速率
和输入信号选择,则断电不½在时钟脉冲数发
生变化的½前数据½换周期进行。而应在时钟
脉冲数发生变化后的下一个数据½换周期或之
后进行。
芯片从复½或断电状态进入正常工½状态
后,A/D ½换器需要 4 个数据输出周期才½稳
定。DOUT 在 4 个数据输出周期后才会从高电平
变½电平,输出有效数据。
断电控制:
PD_SCK
60
µ
s
断电
正常工½
应用实例
图一为 HX720 芯片应用于电子秤的一个典
型方案图。可用于 LED 显示,也可用于 LCD 显
示。
图三
断电控制
如果 PD_SCK 从½电平变高电平并保持在高
电平超过 60
µ
s,HX720 即进入断电状态(图
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