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1、HX711电子秤专用模拟/数字（A/D）转换器芯片简介HX711 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 位 A/D 转 换器芯片。与同类型其它芯片相比，该芯片集 成了包括稳压电源、片内时钟振荡器等其它同 类型芯片所需要的外围电路，具有集成度高、 响应速度快、抗干扰性强等优点。降低了电子 秤的整机成本，提高了整机的性能和可靠性。该芯片与后端 MCU 芯片的接口和编程非常 简单，所有控制信号由管脚驱动，无需对芯片 内部的寄存器编程。输入选择开关可任意选取 通道 A 或通道 B，与其内部的低噪声可编程放 大器相连。通道 A 的可编程增益为 128 或 64， 对应的
2、满额度差分输入信号幅值分别为20mV 或40mV。通道 B 则为固定的 32 增益，用于系 统参数检测。芯片内提供的稳压电源可以直接 向外部传感器和芯片内的 A/D 转换器提供电 源，系统板上无需另外的模拟电源。芯片内的 时钟振荡器不需要任何外接器件。上电自动复 位功能简化了开机的初始化过程。特点 两路可选择差分输入 片内低噪声可编程放大器，可选增益为 32,64 和 128 片内稳压电路可直接向外部传感器和芯片内 A/D 转换器提供电源 片内时钟振荡器无需任何外接器件，必要时 也可使用外接晶振或时钟 上电自动复位电路 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
3、择 10Hz 或 80Hz 的输出数据速率 同步抑制 50Hz 和 60Hz 的电源干扰 耗电量（含稳压电源电路）： 典型工作电流： 1.6mA, 断电电流： 1mA 工作电压范围：2.6 5.5V 工作温度范围：-40 +85 16 管脚的 SOP-16 封装Digital InterfaceAnalog Supply RegulatorInput MUXInternal OscillatorBandgap ReferenceVAVDD 10uFR2R1S8550VSUP2.75.5V传感器AVDD INA+ INA-INB+ INB-VFB PGAGain = 32, 64, 128BAS
4、EVSUPDVDD24-bit SDADCDOUT PD_SCKRATETo/From MCU0.1uFVBGHX711AGNDXIXO图一HX711 内部方框图Information contained in this document is for design reference only and not a guarantee. Avia Semiconductor reserves the right to modify it without notice.TEL:(592) 252-9530 (P. R. China)AVIA SEMICONDUCTOREMAIL: 管脚说明稳压电
5、路电源VSUP116DVDD数字电源稳压电路控制输出BASE215RATE输出数据速率控制输入模拟电源AVDD314XI外部时钟或晶振输入稳压电路控制输入VFB413XO晶振输入模拟地AGND512DOUT串口数据输出参考电源输出VBG611PD_SCK断电和串口时钟输入通道A负输入端INNA710INPB通道B正输入端通道A正输入端INPA89INNB通道B负输入端SOP-16L 封装管脚号名称性能描述1VSUP电源稳压电路供电电源: 2.6 5.5V2BASE模拟输出稳压电路控制输出（不用稳压电路时为无连接）3AVDD电源模拟电源: 2.6 5.5V4VFB模拟输入稳压电路控制输入（不用稳
6、压电路时应接地）5AGND地模拟地6VBG模拟输出参考电源输出7INA-模拟输入通道 A 负输入端8INA+模拟输入通道 A 正输入端9INB-模拟输入通道 B 负输入端10INB+模拟输入通道 B 正输入端11PD_SCK数字输入断电控制（高电平有效）和串口时钟输入12DOUT数字输出串口数据输出13XO数字输入输出晶振输入（不用晶振时为无连接）14XI数字输入外部时钟或晶振输入，0: 使用片内振荡器15RATE数字输入输出数据速率控制，0: 10Hz; 1: 80Hz16DVDD电源数字电源: 2.6 5.5V表一 管脚描述主要电气参数参数条件及说明最小值典型值最大值单位满额度差分输入范围
7、V(inp)-V(inn)0.5(AVDD/GAIN)V有效位数（Effective- Number-of-Bits) (1)增益 = 128，速率=10Hz19.7Bits无噪声位数（Noise- Free Bits) (2)增益 = 128，速率=10Hz17.3Bits积分非线性（INL）满量程的百分比0.001%ofFSR输入共模电压范围AGND+1.2AVDD-1.3V输出数据速率使用片内振荡器，RATE = 010Hz使用片内振荡器，RATE =DVDD80外部时钟或晶振，RATE = 0fclk/1,105,920外部时钟或晶振，RATE =DVDDfclk/138,240输出数
8、据编码二进制补码8000007FFFFFHEX输出稳定时间(3)RATE = 0400msRATE = DVDD50输入零点漂移增益 = 1280.1mV mV增益 = 640.2输入噪声增益 = 128，RATE = 050nV(rms)增益 = 128，RATE = DVDD90温度系数输入零点漂移（增益 = 128）12nV/增益漂移（增益 = 128）7ppm/输入共模信号抑制比增益 = 128，RATE = 0100dB电源干扰抑制比增益 = 128，RATE = 0100dB输出参考电压（VBG）1.25V外部时钟或晶振频率111.059220MHz电源电压DVDD2.65.5VA
9、VDD，VSUP2.65.5模拟电源电流（含稳压电路）正常工作1500mA断电0.5数字电源电流正常工作100mA断电0.2（1） 有效位数 ENBs（Effective Number of Bits) = ln(FSR/RMS Noise)/ln(2)。FSR 为满量 程输入或输出， RMS Noise 为对应的输入或输出噪声有效值。（2） 无噪声位数（Noise-Free Bits) = ln(FSR/Peak-to-Peak Noise)/ln(2)。FSR 为满量程输 入或输出， Peak-to-Peak Noise 为对应的输入或输出噪声峰-峰值。（3） 输出稳定时间指从上电、复位、
10、输入通道或增益改变到有效的稳定输出数据时间。 表二 主要电气参数表模拟输入通道 A 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 转换器的输入动态范 围，该通道的可编程增益较大，为 128 或 64。 这些增益所对应的满量程差分输入电压分别 20mV 或40mV。通道 B 为固定的 32 增益，所对应的满量程 差分输入电压为80mV。通道 B 应用于包括电 池在内的系统参数检测。供电电源数字电源(DVDD)应使用与 MCU 芯片相同的 的数字供电电源。HX711 芯片内的稳压电路可同时向 A/D 转换 器和外部传感器提供模拟电源。稳压电源
11、的供 电电压(VSUP)可与数字电源(DVDD)相同。稳压电源的输出电压值（ VAVDD ）由外部分压电阻 R1 、 R2 和芯片的输出参考电压 VBG 决定（ 图 1），VAVDD=VBG(R1+R2)/R2 。应选择该输出电压 比稳压电源的输入电压(VSUP)低至少 100mV。如果不使用芯片内的稳压电路，管脚 VSUP 应连接到 DVDD 或 AVDD 中电压较高的一个管脚 上。管脚 VBG 上不需要外接电容，管脚 VFB 应 接地，管脚 BASE 为无连接。时钟选择如果将管脚 XI 接地，HX711 将自动选择使 用内部时钟振荡器，并自动关闭外部时钟输入 和晶振的相关电路。这种情况下，
12、典型输出数 据速率为 10Hz 或 80Hz。如果需要准确的输出数据速率，可将外部 输入时钟通过一个 20pF 的隔直电容连接到 XI 管脚上，或将晶振连接到 XI 和 XO 管脚上。这 种情况下，芯片内的时钟振荡器电路会自动关闭，晶振时钟或外部输入时钟电路被采用。此 时，若晶振频率为 11.0592MHz, 输出数据速率 为准确的 10Hz 或 80Hz。输出数据速率与晶振 频率以上述关系按比例增加或减少。使用外部输入时钟时，外部时钟信号不一 定需要为方波。可将 MCU 芯片的晶振输出管脚 上的时钟信号通过 20pF 的隔直电容连接到 XI 管脚上，作为外部时钟输入。外部时钟输入信 号的幅值
13、可低至 150mV。串口通讯串口通讯线由管脚 PD_SCK 和 DOUT 组成， 用来输出数据，选择输入通道和增益。当数据输出管脚 DOUT 为高电平时，表明 A/D 转换器还未准备好输出数据，此时串口时 钟输入信号 PD_SCK 应为低电平。当 DOUT 从高 电平变低电平后，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 位 数 据 的 最高位 （MSB），直至第 24 个时钟脉冲完成，24 位输 出数据从最高位至最低位逐位输出完成。第 25 至 27 个时钟脉冲用来选择下一次 A/D 转换的 输入通道和增益，参见表三。PD_SCK 脉冲数输入通道增益25A12826B3227A64表三 输入通道和增益选择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。当 A/D 转换器的输入通道或增益改变时， A/D 转换器需要 4 个数据输出周期才能稳定。 DOUT 在 4 个数据
