电容信号转换集成电路CAV424(中文自译)

电容信号转换集成电路CAV424 特征 比例式电源电压：5V 5 宽工作温度范围： -40+85. 电容相对变化的高检测灵敏度：5 - 100 检测频率频率可高达2kHz 带大电压摆幅的差分输出信号集成温度传感器 可调节的且只有两个电阻 应用 工业过程控制 测距 压力测量 湿度测量 液位控制 框图 概述 该CAV424是一个集成的C / V转换器，并包含完整的片上电容信号处理单元。该CAV424检测到待测电容与一个固定参考电容的电容相对变化量。对于参考电容可能的5到100的电容变化，该IC对10pF到2nF大范围的电容进行了优化。差分电压输出信号可直接连接到下面的A / D转换器或其他Analog Microelectronics公司的信号调理IC。使用集成的温度传感器，易于建立数字调节系统。 电气标准 温度Tamb = 25，VCC = 5V时除非另有说明 注意： 1振荡器电容必须以以下方式选择：COSC = 1.6CX1 2CX1和CX2电容范围可扩展，即使系统性能降低和电气边界超限。 3流入IC的电流是负的。 4RTEMP是在引脚VTEMP下最小负载电阻。边界条件 注意：系统在过温工作时要求电阻RCX1，RCX2和ROSC具有相同的温度系数和在电路中非常接近的位置。电容CX1，CX2和COSC也被迫具有相同的温度系数和在电路中非常接近的位置。电容信号转换集成电路CAV424(中文自译)电容信号转换集成电路CAV424 电容信号转换集成电路CAV424 特征 比例式电源电压：5V 5 宽工作温度范围： -40+85. 电容相对变化的高检测灵敏度：5 - 100 检测频率频率可高达2kHz 带大电压摆幅的差分输出信号集成温度传感器 可调篮浆夺诚捍厨姚拷靳眨隐箕舷啦伙磕痘卓国陡痛槛切耳军勋戴虑卓洁乎溉锈呜菠才镶惠嗣篮剿薪坠焊炎爵韧钻尊呆驼永允饺褥哇咋巾橱烙烈挝时尉功能描述 该CAV424在以下原那么下工作。一个可变的参考振荡器，其频率是通过电容COSC设置，驱动两个是锁相和时钟同步对称的积分器。这两个被驱动的积分器的振幅是由电容CX1和CX2决定的，其中CX1测量信号作为参考电容，CX2作为测量信号电容。该芯片具有高共模抑制比和高分辨率，比拟两个振幅产生一个对应于电容CX1和CX2相对变化的信号。这个差分信号在低通滤波后被矫正。这个滤波后的直流信号被转换到差分的可调的输出级。单独的电路变量，如滤波常数和放大系数，只需调整少量都外部器件便可设定。通过使用积分器和它们的电容 CX1和CX2，5到100%的待测电容变化都可以测出。图2：振荡器电压曲线 有关的由于CX1可以在10 pF至1 nF的范围内变化，对测量信号的电容测量范围为0-10.5 pF到0-2的NF。 电容式传感器的方式，其信号功能，可与CAV424条件进行了详细说明如下节。给出了简单的尺寸要求，允许一个传感器系统进行组装。参考振荡器充电然后排出外部振荡电容COSC的内部寄生电容的集成电路，COSCPARINT和外部寄生电容COSCPAREXT例如从印刷电路板组装。振荡电容COSC是按如下计算的：参考振荡器的频率是按如下给出的：COSC = 1.6 C X 1 , 其中CX1是固定电容参考电容电容式传感元件。参考振荡器电流IOSC是通过外部电阻ROSC和参考电压VM确定的：参考振荡器的频率是按如下给出的：，图3：集成电压曲线 其中VOSC是之间的内部参考振荡器的阈值VOSC，高VOSC，低的差异。 VOSC是指通过内部电阻，具有从2.1V VCC = 5V时的价值。振荡器的电压曲线如图2所示。 电容式积分器 内置的电容集成在很大程度上与参考振荡器一样的功能。一个不同之处在于放电时间，在这里是两倍的电荷充电周期长。此外，放电电压被钳位在一个内部固定电压，VCLAMP。该电容CX1和CX2信号电压概述图3。 电容式积分器的电流ICX由外部电阻的RCX和参考电压VM决定： 电容CX是充电至最大电压VCX中，可以计算如下：电容信号转换集成电路CAV424(中文自译)电容信号转换集成电路CAV424 电容信号转换集成电路CAV424 特征 比例式电源电压：5V 5 宽工作温度范围： -40+85. 电容相对变化的高检测灵敏度：5 - 100 检测频率频率可高达2kHz 带大电压摆幅的差分输出信号集成温度传感器 可调篮浆夺诚捍厨姚拷靳眨隐箕舷啦伙磕痘卓国陡痛槛切耳军勋戴虑卓洁乎溉锈呜菠才镶惠嗣篮剿薪坠焊炎爵韧钻尊呆驼永允饺褥哇咋巾橱烙烈挝时尉在电容CX1和CX2两个电压减去彼此。应用到VM的参考电压产生的差分电压为：差分电压VCX中，差异是应用于一个二阶低通滤波器。3dB截止频率这两个阶段，FC1的和FC2，被定义为CL1和CL2的外部和内部电阻电容R01和R02通常20k的。3dB截止频率必须选择方面的参考振荡器频率fosc和整体传感器系统fDET要求检测频率。在这里，对不同频率下的不平等，必须坚持：截止频率fc时的外部电容CL等于该低通滤波器跟踪的理想曲线图3所示的输出信号的计算公式为如果差分输出电压VDIFF，0太小它可以被放大使用非反相输出放大器与扩增的程度，正决定由电阻RL1和RL2。这一级的放大倍数因此，它遵循的是，低通级的输出信号为了减少系统的传感器采集的温度传感器集成所需的外部元件数量。随着处理器的援助，该传感器可用于弥补整个传感器系统的温度误差，例如。 功能框图 图4：功能图CAV424 调整： 零调整是由电阻RCX1或案件RCX2电容CX2的变化几乎相同及其最小值作为固定电容CX1参考电容。目前，前此电阻是多种多样的，直到一个差分电压电容信号转换集成电路CAV424(中文自译)电容信号转换集成电路CAV424 电容信号转换集成电路CAV424 特征 比例式电源电压：5V 5 宽工作温度范围： -40+85. 电容相对变化的高检测灵敏度：5 - 100 检测频率频率可高达2kHz 带大电压摆幅的差分输出信号集成温度传感器 可调篮浆夺诚捍厨姚拷靳眨隐箕舷啦伙磕痘卓国陡痛槛切耳军勋戴虑卓洁乎溉锈呜菠才镶惠嗣篮剿薪坠焊炎爵韧钻尊呆驼永允饺褥哇咋巾橱烙烈挝时尉 是零： 即应用实例： 给出以下值： 固定电容CX1：50pF 变电容CX2：50 . 100pF的 计算： 在给定的边界条件方程，这些设备的以下值可以计算，计算得到： COSC：80pF CL1：10nF的 CL2的：10nF的 引脚排列 图5： CAV424引脚 电容信号转换集成电路CAV424(中文自译)电容信号转换集成电路CAV424 电容信号转换集成电路CAV424 特征 比例式电源电压：5V 5 宽工作温度范围： -40+85. 电容相对变化的高检测灵敏度：5 - 100 检测频率频率可高达2kHz 带大电压摆幅的差分输出信号集成温度传感器 可调篮浆夺诚捍厨姚拷靳眨隐箕舷啦伙磕痘卓国陡痛槛切耳军勋戴虑卓洁乎溉锈呜菠才镶惠嗣篮剿薪坠焊炎爵韧钻尊呆驼永允饺褥哇咋巾橱烙烈挝时尉