《tdc_gp21中文数据手册》由会员分享，可在线阅读，更多相关《tdc_gp21中文数据手册（68页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、临时数据手册 时间数字转换器 TDC-GP21 2011年2月9日 版本号: DB_GP21_cn V1.1 通用双通道 时间数字转换器 acam-messelectronic gmbh - Am Hasenbiel 27 - D-76297 Stutensee-Blankenloch - Germany - www.acam.de TDC 2 TDC-GP21 Disclaimer / Notes The information provided by this target specification is believed to be close to the final product
2、. How- ever, it is theoretical and no responsibility is assumed by acam for its use, nor for any infringements of patents or other rights of third parties that may result from its use. The information is subject to change without notice and is provided as is“ without warranty of any kind (expressed
3、or implied). Pi- costrain is a registered trademark of acam. All other brand and product names in this document are trademarks or service marks of their respective owners. Support For a complete listing of direct sales, distributors and sales representatives visit the acam website at: http:/www.acam
4、.de/company/distributors For technical support you can contact the acam support team in the headquarter in Germany or the Distributor in your country. The contact details of acam in Germany are: salesacam.de or by phone +49-7244-74190. Published by acam-messelectronic gmbh acam-messelectronic gmbh 2
5、011 acam-messelectronic gmbh - Am Hasenbiel 27 - D-76297 Stutensee-Blankenloch - Germany - www.acam.de3 目录 TDC-GP21 1 概述 1-1 2.5 封装图 2 特性和规格 2-7 2.4 管脚描述2-6 2.3 时序2-3 2.1 电气特性2-1 2.6 电源2-8 3 配置 & 读寄存器 3.2 读寄存器3-11 3.1 配置寄存器3-1 4 前端转换器 4.3 模拟输入部分4-14 4.2 TDC 测量范围 24-7 4.1 TDC 测量范围 14-1 5 详细描述和特殊功能 5.
6、2 脉冲发生器5-4 5.1 振荡器5-1 4.4 温度测量4-16 5.3 快速初始化5-7 5.4 噪声单元5-7 6 具体应用 6-1 7 其它 7-1 3.3 EEPROM3-13 3.4 SPI-接口3-14 2.2 转换器规格2-2 acam-messelectronic gmbh - Am Hasenbiel 27 - D-76297 Stutensee-Blankenloch - Germany - www.acam.de 4 TDC-GP21Time-to-Digital-Converter acam-messelectronic gmbh - Am Hasenbiel 27
7、 - D-76297 Stutensee-Blankenloch - Germany - www.acam.de1-1 TDC-GP21 1 概述 TDC-GP21为TDC-GP2的下一代升级产品.这颗芯片提供了对于TDC-GP2的管脚完全兼容的功能, 以及一些提升的特性和额外扩展的功能.内部集成的模拟元器件如比较器,模拟开关将会使外 围电路的设计大大简化.同时,测量的质量也会被提高,另外测量的功耗将会被降低.脉冲发生 器功能也被强化,一个32khz晶振驱动被集成进芯片,另外温度测量功能也被进一步的提升.总 而言之,TDC-GP21将会非常适合设计紧密低价格的超声波热量表和流量表应用. 礎.
8、如果应用TDC-GP21的模拟部分,那么一个超声波热量表的典型测量功耗可以下降到2.2uA. 1.1 特性 测量范围 2 单通道90ps典型精度 双精度模式 45 ps, 四精度模式 22 ps 测量范围 500 ns 到 4 ms 2 x CLKHS 脉冲最小间隔 最多可以接受3 个脉冲 3个脉冲每个都可以设定精准的时间窗口, 窗口精确度达10ns 模拟输入部分 斩波稳定低噪声比较器 2个模拟开关作为输入选择 外部电路仅需要2个电阻和2个电容 特殊功能 脉冲产生器, 可以产生最多127个脉冲 可以选则上升沿 和/或 下降沿敏感 通过窗口功能精确接受stop脉冲 低功耗 32 kHz 振荡器
9、(500 nA) 时钟标定单元 7x32 位 EEPROM 温度测量单元 2 或 4 个传感器 PT500/PT1000 或者更高 集成的施密特触发器 应用外部施密特触发器为16位有效精度 对于铂电阻来说0.004 C分辨率）， 应用内部集成低噪声施密特触发器为 17 .5位有效精度 （对于铂电阻来说0.0015 C分辨率） 超低电流功耗 (0.08 A 当每30秒测量一 次时) 测量范围 1 双通道典型精度 90 ps 单通道双精度 45 ps 测量范围 3.5 ns (0 ns) 到 2.5 s 20 ns 最小脉冲间隔, 最多接受4个脉冲 综述 4-线制SPI接口 测量范围1当中最高可以
10、测量每秒钟一百 万次 I/O 电压 2.5 V 到 3.6 V 核心电压 2.5 V 到 3.6 V 温度范围 40 C 到 +85 C QFN 32 封装 acam-messelectronic gmbh - Am Hasenbiel 27 - D-76297 Stutensee-Blankenloch - Germany - www.acam.de 1-2 TDC-GP21时间数字转换器 1.2 方框原理图 acam-messelectronic gmbh - Am Hasenbiel 27 - D-76297 Stutensee-Blankenloch - Germany - www.a
11、cam.de2-1 TDC-GP21 2 特性和规格 2.1 电气特性 绝对最大额定值 供电电压 Vcc vs. GND - 0.3 到 4.0 V Vio vs. GND - 0.3 到 4.0 V Vin - 0.5 到 Vcc + 0.5 V 存储温度 (Tstg) - 55 到 150 C ESD 评估 (HBM), 每个管脚 2 kV 最大结温 (Tj) max.125 C 推荐使用工作条件 符号参数条件MinTypMax单位 Vcc核心供电电压*Vio Vcc2.53.6V VioI/O 供电电压2.53.6V tri一般输入上升沿时间200ns tfa一般输入下降沿时间200ns
12、 triSchmitt Trigger上升沿时 间 5ms tfaSchmitt Trigger 上升沿 时间 5ms Ta环境温度Tj 不能超过 125C -40125C *包括晶振管脚 XIN, XOUT, Clk32In, Clk32Out 直流电特性 (Vio = Vcc = 3.0 V, Tj = -40 到 +85C) 符号参数条件MinTypMax单位 I32电流 32 kHz晶振Icc + Iio, 仅当 32kHz 晶振工作时 1.0A Ihs4 Mhz 晶振电流 3.6V 3.0V off 200 130 100dB 1 所有测量值在 Vio = Vcc = 3.0 V,
13、应用PT1000传感器，选择Cload = 100 nF ，应用PT500传感器选择Cload =200nF 情况下获得， 电 容均为COG类型。 2 通过外部74AHC14施密特触发器测量 3 与一个理想增益为1情况比较 2.3 时序 如果没有特别说明，以下特性参数均是在 Vcc=3.3V0.3V,环境温度为-40 C+85 C 的条件下测量得到的。 晶振 符号参数Min.Typ.Max.单位 Clk3232 kHz 参考晶振时钟32,768kHz t32st32 kHz 晶振在上电后起振时间 3s ClkHS高速晶振参考时钟248MHz toszst陶瓷晶振起振时间 100s toszst
14、石英晶振起振时间1ms 串行接口 符号参数Max. Vio =单位 2.5 V3.3 V fclk串行时钟频率1520MHz 符号参数Max. Vio =单位 2.5 V3.3 V tpwh串行时钟, 脉冲高3025ns tpwl串行时钟, 脉冲低3025ns tsussnSSN 开启到时钟沿有效 4010ns tpwssnSSN 在写循环之间的脉冲宽度5040ns thssnSSN 在SCLK下降沿后的保持时间4025ns tsud数据有效到SCLK下降沿的时间55ns thd数据在SCLK下降沿后的保持时间55ns acam-messelectronic gmbh - Am Hasenbi
15、el 27 - D-76297 Stutensee-Blankenloch - Germany - www.acam.de2-5 TDC-GP21 符号参数Max. Vio =单位 2.5 V3.3 V tvd在SCLK 上升沿到数据有效的时间2016ns 串行接口 (SPI 兼容, 时钟相位 =1, 时钟极性 =0): 图 2-1: SPI 写时序 图 2-2: SPI 读时序 关闭的时序 图 2-3: Spec描述Min (ns)Max (ns) tS-EN启动设置时间t.b.d. ns- tSH-EN启动保持时间t.b.d. ns- acam-messelectronic gmbh -
16、Am Hasenbiel 27 - D-76297 Stutensee-Blankenloch - Germany - www.acam.de 2-6 TDC-GP21时间数字转换器 号码名称描述缓冲类型数值如果不 用 1XIN晶振驱动输入GND 2XOUT晶振驱动输出 3VIOI/O 供电电压 复位时序 图 2-4: Spec描述Min (ns)Max (ns) tph复位脉冲宽度t.b.d. ns- trfs在复位脉冲上升沿后到可以接 受脉冲之间的时间 t.b.d. s- 注: 在power-on复位后,必须要至少等待500us让模拟电路部分启动. 2.4 管脚描述 acam-messelectronic gmbh - Am Hasenbiel 27 - D-76297 Stutensee-Blankenloch - Germany - www.acam.de2-7 TDC-GP21 号码名称
