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特性描述

FZH23（深圳市方中禾科技）是應(yīng)用于電子秤低頻測量的單通道模擬前端。該器件可以接受直接來自傳感器的低電平的輸 入信號，然后產(chǎn)生串行的數(shù)字輸出。利用 Σ-Δ轉(zhuǎn)換技術(shù)實現(xiàn)了 24位無丟失代碼性能。通過選定的輸入 信號被送到一個基于模擬調(diào)制器的增益可編程專用前端。片內(nèi)數(shù)字濾波器處理調(diào)制器的輸出信號，通過 通信口發(fā)命令可調(diào)節(jié)濾波器的截止點和輸出更新速率，從而對數(shù)字濾波器的第一個陷波進(jìn)行編程。 FZH23只需 2.6~5.5V單電源供電。FZH23是全差分模擬輸入，帶有一個基準(zhǔn)輸入。

FZH23是一款用于高精度電子秤系統(tǒng)的理想產(chǎn)品，由于采用特殊的結(jié)構(gòu)確保器件具有極低功耗，并 且內(nèi)建有掉電模式以減少待機(jī)功耗。該芯片還具有集成度高、響應(yīng)速度快、抗干擾強(qiáng)等優(yōu)點，可以大大降低電子秤系統(tǒng)的整機(jī)成本，提高整機(jī)系統(tǒng)的性能和可靠性。

功能特點

? 1對全差分輸入通道的 ADC

?片內(nèi)直接溫度測量和數(shù)字輸出

? 24位無丟失代碼

?片內(nèi)低噪聲放大器，增益為 128

? ±0.001%非線性

?可選 10Hz和 40Hz的輸出數(shù)據(jù)速率

?同步抑制 50Hz和 60Hz的電源干擾

?內(nèi)置時鐘振蕩器無需任何外接器件

?簡單的二線串行通信口

?工作電壓范圍：2.6 ~5.5V

?工作溫度范圍：-40 ~+85℃

?封裝形式:SOP8 /DIP8

典型應(yīng)用

管腳信息

管腳功能

絕對最大額定值范圍

注：如果強(qiáng)制將器件在超出本表中所列的條件之下工作可能造成器件永久損壞，此表列出的僅是工作應(yīng)力的極限，并不表示器件可以工作于表中所列條件之下，或是那些超越工作范圍明確規(guī)定的其他條件之下。長時間工作于絕對極限值可能會影響器件壽命。

推薦工作條件范圍

（在-40℃~+85℃下）除非另有說明

串口通信

串口通訊線由管腳 PD_SCK和 DOUT組成，用來輸出數(shù)據(jù)，選擇輸出數(shù)據(jù)速率和輸入信號。 當(dāng)數(shù)據(jù)輸出管腳 DOUT為高電平時，表明 A/D轉(zhuǎn)換器還未準(zhǔn)備好輸出數(shù)據(jù)，此時串口時鐘輸入 信號 PD_SCK應(yīng)為低電平。當(dāng) DOUT從高電平變低電平后，PD_SCK應(yīng)輸入 25至 27個不等的時鐘脈沖。其中第一個時鐘脈沖的上升沿將讀出輸出 24位數(shù)據(jù)的最高位（MSB），直至第 24個時 鐘脈沖完成，24位輸出數(shù)據(jù)從最高位至最低位逐位輸出完成。第 25至 27個時鐘脈沖用來選擇下一 次 A/D轉(zhuǎn)換的輸出數(shù)據(jù)速率和輸入信號，參見下表。PD_SCK的輸入時鐘脈沖數(shù)不應(yīng)少于 25或多于 27，否則會造成串口通訊錯誤。

當(dāng) A/D轉(zhuǎn)換器的輸入信號或輸出數(shù)據(jù)速率改變時，A/D轉(zhuǎn)換器需要 4個數(shù)據(jù)輸出周期才能穩(wěn)定。DOUT在 4個數(shù)據(jù)輸出周期后才會從高電平變低電平，輸出有效數(shù)據(jù)。

*注： PD_SCK正脈沖電平時間不能超過規(guī)定的最大值 50μs，否則會導(dǎo)致讀出的 AD結(jié)果數(shù)據(jù)不正確。

輸出噪聲

下表 表示 FZH23輸出的無噪聲位數(shù)。給出的數(shù)據(jù)適用于 AVDD和 VREF都為 5V雙極性輸入范圍。這些數(shù)據(jù)是典型值并在模擬差分輸入電壓為 0V的情況下產(chǎn)生。

模擬輸入

（1）通道模擬輸入范圍：

FZH23 包括 1個模擬輸入對，即 AIN+、 AIN-。輸入對提供可處理單、雙極性輸入信號的差分 輸入通道。應(yīng)注意，雙極性輸入信號以 AIN-端為參考。

模擬差分輸入電壓范圍±0.5×(VREF/128)V,模擬輸入電壓的絕對值處在 AGND和 AVDD-1.3V之間。

（2）基準(zhǔn)輸入：

VREF 為 FZH23提供基準(zhǔn)輸入?；鶞?zhǔn)電壓輸入范圍為 1.8V到 AVDD。

系統(tǒng)時鐘和 AD數(shù)據(jù)更新率

(1)系統(tǒng)時鐘：

FZH23 的系統(tǒng)時鐘為內(nèi)部振蕩器提供，它是一個對 VDD和溫度超低依賴性的高精度振蕩器。

(2)AD 數(shù)據(jù)更新率：

FZH23 提供可選 10Hz和 40Hz的輸出數(shù)據(jù)速率，可通過通信口簡單選擇。

輸出數(shù)據(jù)

FZH23的輸出數(shù)據(jù)編碼是二進(jìn)制補(bǔ)碼，范圍為 800000H（最小值）到 7FFFFFH（最大值）。

溫度測量

FZH23芯片內(nèi)部的數(shù)字溫度傳感器可以直接用于讀出芯片內(nèi)，即系統(tǒng)內(nèi)的溫度。其有效（穩(wěn)定） 位數(shù)為 15位。典型溫度測量精度為每度（℃）20.4個讀數(shù)(15位)。溫度測量范圍為-40℃

~85℃。使 用數(shù)字溫度傳感器時，應(yīng)注意芯片內(nèi)的溫度傳感器在芯片與芯片之間有較大的零點和增益差異。如果用 來測量絕對溫度，零點和增益都需要校正。如測量溫度用來做系統(tǒng)溫度相關(guān)的性能補(bǔ)償，零點和增益則不需要校正，只要溫度測量的線性度滿足要求即可。

復(fù)位和掉電模式

當(dāng)芯片上電時，芯片內(nèi)的上電自動復(fù)位電路會使芯片自動復(fù)位。

引腳 PD_SCK輸入用來控制 FZH23的斷電。當(dāng) PD_SCK 為低電平時，芯片處于正常工作狀態(tài)。如果 PD_SCK從低電平變高電平并保持在高電平超過 60μs，F(xiàn)ZH23即進(jìn)入掉電模式（見圖 4）。當(dāng)PD_SCK重新回到低電平時，芯片會重新進(jìn)入正常工作狀態(tài)。芯片從斷電狀態(tài)回到正常工作狀態(tài)后，如果要保 持?jǐn)嚯娗暗霓D(zhuǎn)換速率和輸入信號選擇，則斷電不能在時鐘脈沖數(shù)發(fā)生變化的當(dāng)前數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換周期進(jìn)行，而 應(yīng)在時鐘脈沖數(shù)發(fā)生變化后的下一個數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換周期之后進(jìn)行。

芯片從復(fù)位或斷電狀態(tài)進(jìn)入正常工作狀態(tài)后，A/D轉(zhuǎn)換器需要 4個數(shù)據(jù)輸出周期才能穩(wěn)定。DOUT在 4個數(shù)據(jù)輸出周期后才會從高電平變低電平，輸出有效數(shù)據(jù)。

功耗

FZH23在各種狀態(tài)下的功耗如下表

參考程序

C語言：(僅供參考)

/* FZH23.h頭文件*/

#ifndef _FZH23_H_

#define _FZH23_H_

#define CH1_10HZ 0x01

#define CH1_40HZ 0x02

#define CH2_TEMP 0x03

#define CH1_10HZ_CLK 25

#define CH1_40HZ_CLK 27

#define CH2_TEMP_CLK 26

unsigned long Read_FZH23(unsigned char next_select);

#endif

/*FZH23.c程序文件*/

#include

"FZH23.h"

#include

"global.h"

//定義端口

#include

"delay.h"

//延時子程序

unsigned long Read_FZH23(unsigned char next_select) {

unsigned char i =0;

unsigned long data_temp =0;

for(i =0;i < 24;i++)?

{

SET_SCK_H(); //在 global.h文件中定義，置 SCK腳輸出高電平

data_temp <<=1;?

delay_us(5); //延時 5個微秒，根據(jù)不同的 MCU自定義此函數(shù)

if(READ_PORT & (1 << PIN_DOUT)) //判斷 DOUT?是否為高電平

data_temp |=1;

SET_SCK_L();//在 global.h文件中定義，置 SCK腳輸出低電平

}

switch(next_select) //確定下一次數(shù)據(jù)更新率或者切換通道

{

case CH1_10HZ:

SET_SCK_H();

delay_1us();

SET_SCK_L();

break;

case CH1_40HZ:

SET_SCK_H();

delay_1us();

SET_SCK_L();

delay_1us();

SET_SCK_H();

delay_1us();

SET_SCK_L();

delay_1us();

SET_SCK_H();

delay_1us();

SET_SCK_L();

break;

case CH2_TEMP:

SET_SCK_H();

delay_1us();

SET_SCK_L();

delay_1us();

SET_SCK_H();

delay_1us();

SET_SCK_L();

break;

default:

break;

}

return(data_temp); //返回從 FZH23中讀出的數(shù)據(jù)

}

封裝示意圖

DIP8：

SOP8：

深圳市方中禾科技有限公司,集成電路生產(chǎn)國內(nèi)知名品牌"FZH",以集成電路（IC）研發(fā)、集成電路封裝、半導(dǎo)體測試、產(chǎn)業(yè)一體化的特色綜合性企業(yè)，專注芯片設(shè)計開發(fā),生產(chǎn)銷售十余年，是一家兼具集成電路創(chuàng)新動力、研發(fā)能力、應(yīng)用經(jīng)驗豐富的知名品牌公司。
公司產(chǎn)品涵蓋LED驅(qū)動芯片、液晶屏驅(qū)動、耳機(jī)降噪芯片、模擬與數(shù)字轉(zhuǎn)換器IC、電容屏驅(qū)動、觸摸IC等。具體產(chǎn)品型號包括：觸摸芯片F(xiàn)ZH31，LED數(shù)碼管驅(qū)動芯片FZH114、FZH100、FZH110、FZH119A，LCD液晶屏驅(qū)動芯片F(xiàn)ZH1621、FZH1625，LED全彩驅(qū)動芯片F(xiàn)ZH04、FZH09、FZH12，以及ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)ZH23、FZH709等。

審核編輯 黃宇