NJU9101
低消費電流 AFE（アナログ・フロント・エンド）
■特長
■概要
・動作電源電圧
+2.4V to +3.6V
・低消費電流
4µA (OPA,OPB), 150µA (ADC)
・低雑音アンプ
1.3µVpp typ. (0.1 to 10Hz)
・低オフセット電圧アンプ
300µV max.
・高 RF ノイズ耐性アンプ
・可変バイアス電圧出力
OPA:
0.3V to 1.7V (7 ステップ)
OPB:
0.25V to 1.75V (50mV ステップ)
・可変利得プリアンプ
1 V/V to 8 V/V
・高精度∆ΣADC (可変利得内蔵)
1 V/V to 8 V/V
16-Bit (NFB)、 32sps to 2k sps
・温度変動補正機能 (オフセット＆利得)
・外部 EEPROM 制御機能
・周囲動作温度
-40°C to +85°C
2
・インターフェース I C （3-Bit スレーブアドレス内蔵）
・パッケージ
EQFN-24-LE (4mm x 4mm)
■アプリケーション
NJU9101 は、電気化学式センサ等の低消費電力セン
サアプリケーションに適した IC です。スマートセンサモジ
ュールとしてセンサと MCU をつなぐ信号処理ソリューショ
ンを提供します。
NJU9101 は、低消費／低雑音オペアンプを 2 回路内
蔵しており、電気化学式ガスセンサを構成するためのポ
テンショスタット、及び IV 変換アンプとして使用することが
出来ます。また、センサの温度変動を補正するためのデ
ジタル補正回路を内蔵しており、センサモジュールとして
安定したデータ出力が可能となります。
NJU9101 は、動作電源電圧：+2.4V to +3.6V、トータル
平均消費電流：約 5µA により、優れた低電力センサアプ
リケーションを提供します。
■INL vs 入力電圧 （ADC）
・ガスモニタ
・グルコースメーター
・電流計測システム
・低電力システム
・フォトダイオードセンサシステム
・ポータブル機器
■ブロック図
Ver.1
http://www.njr.co.jp/
-1-
NJU9101
■端子配置図
EQFN-24-LE
端子番号
機能
2
SCL
I C シリアルクロック入力端子
2
SDA
I C シリアルデータ入力端子（プルアップ抵抗が必要）
3
EXSCL
端子様式
デジタル入力
2
2
外部 EEPROM 用 I C シリアルクロック出力端子（プルアップ抵抗が必要）
2
デジタル入出力
デジタル出力
4
EXSDA
外部 EEPROM 用 I C シリアルデータ出力端子（プルアップ抵抗が必要）
5
AD0
チップアドレス入力端子 0
6
AD1
チップアドレス入力端子 1
7
AD2
チップアドレス入力端子 2
8
TEST
テスト用端子（通常使用時は VDD に接続）
アナログ入力
9
VDD
電源端子
電源
10
VREFA+
ADC 用 基準電圧入力端子 （正側）
アナログ入力
11
VREFIN
バイアス抵抗用 基準電圧入力端子
アナログ入力
12
BOUT
OPB（オペアンプ Bch）出力端子
アナログ出力
13
BIN-
OPB（オペアンプ Bch）入力端子 （負側）
アナログ入力
14
BIN+
OPB（オペアンプ Bch）入力端子 （正側）
アナログ入力
15
SWS
スイッチソース入力端子
スイッチ入出力
16
SWD
スイッチドレイン入力端子
スイッチ入出力
17
AIN+
OPA（オペアンプ Ach）入力端子 （正側）
アナログ入力
18
AIN-
OPA（オペアンプ Ach）入力端子 （負側）
アナログ入力
19
AOUT
OPA（オペアンプ Ach）出力端子
アナログ出力
20
AUXIN-
外部入力端子 （負側）
アナログ入力
21
AUXIN+
外部入力端子 （正側）
アナログ入力
22
VREFA-
ADC 用 基準電圧入力端子（負側、 通常使用時は GND 接続を推奨）
アナログ入力
23
GND
GND 端子
接地
24
RDYB
RDYB 出力／GPIO 端子
デジタル入出力
EXPPAD
放熱 PAD （GND へ接続）
接地
PAD
Ver.1
端子名
1
“000” to “110” の 7 種類のチップアドレスが
設定可。”111”は出荷時テスト用途のため、
使用不可。
http://www.njr.co.jp/
デジタル入出力
デジタル入力
デジタル入力
デジタル入力
-2-
NJU9101
■品名の付け方
NJU9101 MLE (TE1)
品番
パッケージ
テーピング
■オーダーインフォメーション
製品名
NJU9101MLE
パッケージ
RoHS
EQFN-24-LE
○
HalogenFree
○
めっき組成
マーキング
Sn-2Bi
9101
製品重量
(mg)
31
最低発注数量
(pcs)
1,000
■絶対最大定格
項目
電源電圧
(1)
アナログ入力電圧
記号
定格
単位
VDD
5
V
VIA
-0.3 to VDD+0.3 （5V 以下)
V
デジタル入力電圧
VID
-0.3 to 6
V
(1)
VIS
-0.3 to VDD+0.3 （5V 以下）
V
スイッチ入力電圧
オン状態スイッチ電流
ISO
PD
Topr
Tstg
(2)
消費電力(Ta=25°C)
動作温度
保存温度
(3)
-40 to +40
(4)
mA
mW
°C
°C
(5)
830 / 2100 （2 層 / 4 層)
-40 to +85
-40 to +150
(1) 入力ピンには、電源ピンへのクランプ・ダイオードが付いています。入力信号が電源レールを 0.3V 以上超えるときは、入力
電流を 10mA 以下に制限する必要があります。
(2) 消費電力は Ta=25°C の時に IC が消費できる電力値で、JEDEC 標準規格に準拠して測定された値です。Ta>25°C で使用
する場合、その値は 1°C につき PD/(Tstg max.-25)[mW/°C] の割合で減少します。
(3) Ta=25°C における連続した最大スイッチ電流（DC 電流）値です。尚、Ta=25°C 以上においては「アプリケーションマニュアル」
の「3、ショート FET 機能（アナログスイッチ）」をご参照ください。
(4) 基板実装時 101.5 x 114.5 x 1.6mm (EIA/JEDEC 規格サイズ 2 層 FR-4)
(5) 基板実装時 101.5 x 114.5 x 1.6mm (EIA/JEDEC 規格サイズ 4 層 FR-4) (4 層基板内箔: 99.5 x 99.5mm)
■推奨動作条件
項目
電源電圧
動作温度
保存温度
Ver.1
記号
+
-
V -V
Topr
Tstg
値
単位
+2.4 to +3.6
-40 to +85
-40 to +150
V
°C
°C
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-3-
NJU9101
■電気的特性
指定なき場合、Ta = 25°C、VDD = VREFIN = VREFA+ = 3V
項目
記号
条件
最小
標準
最大
単位
VIO
∆VIO / ∆T
VICM = VDD/2, Rs = 50Ω
-
±1
±300
-
µV
µV/°C
OPA、OPB
入力オフセット電圧
入力オフセット電圧ドリフト
入力バイアス電流
IB
-
10
-
pA
電圧利得
AV
-
100
-
dB
同相信号除去比
CMR
VICM = GND to 2V
65
80
-
dB
同相入力電圧範囲
VICM
CMR ≥ 65dB
GND
-
2
V
VOH
ISOUECE = 1mA
2.8
2.85
-
V
VOL
ISINK = 1mA
-
0.15
0.2
V
-
30
-
kHz
最大出力電圧
利得対帯域幅積
GBW
スルーレート
SR
入力換算雑音電圧
en
-
0.01
-
V/µs
f = 100Hz, RS = 50Ω
-
50
-
nV/√Hz
f = 0.1Hz to 10Hz
-
1.3
-
Vpp
条件
最小
標準
最大
単位
指定なき場合、Ta = 25°C、VDD = VREFIN = VREFA+ = 3V、ADC 基準電圧 = 外部
項目
記号
OPA - OPB with BIASRES （ポテンショスタット）
OPA – OPB
入力オフセット電圧差 1
VIO1A-B
OPA バイアス = 1V
OPB バイアス = 1V
-
-
±0.6
mV
OPA – OPB
入力オフセット ドリフト差 1
∆VIO1A-B / ∆T
OPA バイアス = 1V
OPB バイアス = 1V
-
±2
-
µV/°C
OPA – OPB
入力オフセット電圧差 2
VIO2A-B
OPA バイアス = 1V
OPB バイアス = 0.7V
295
300
305
mV
OPA – OPB
入力オフセット ドリフト差 2
∆VIO2A-B / ∆T
OPA バイアス = 1V
OPB バイアス = 0.7V
-
±5
-
µV/°C
OPA – OPB
入力オフセット電圧差 3
VIO3A-B
OPA バイアス = 1V
OPB バイアス = 1.6V
-605
-600
-595
mV
OPA – OPB
入力オフセット ドリフト差 3
∆VIO3A-B / ∆T
OPA バイアス = 1V
OPB バイアス = 1.6V
-
±8
-
µV/°C
記号
条件
最小
標準
最大
単位
オン抵抗
RON
アナログスイッチ = ON,
IDS = -10mA
10
30
Ω
オフリーク電流
ILOFFD
アナログスイッチ = OFF,
VSWS = 2V/1V, VSWD = 1V/2V
±1
-
nA
指定なき場合、Ta = 25°C、VDD = VREFIN = VREFA+ = 3V
項目
アナログスイッチ
Ver.1
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-
-4-
NJU9101
指定なき場合、Ta = 25°C、VDD = VREFIN = VREFA+ = 3V、温度センサ入力モード
項目
記号
条件
最小
標準
最大
単位
温度精度 1
温度精度 2
温度分解能
TACC1
TACC2
TRES
Ta = 25°C
Ta = -40°C to +85°C
-
±1
±3
0.25
±5
-
°C
°C
°C
記号
条件
最小
標準
最大
単位
温度センサ
指定なき場合、Ta = 25°C、VDD = 3V
項目
内蔵基準電圧
内蔵基準電圧
VIREF
±1%
2.028
2.048
2.068
V
内蔵基準電圧 温度ドリフト
∆VIREF / ∆T
Ta = -40°C to +85°C
-
30
-
ppm/°C
指定なき場合、Ta = 25°C、VDD = VREFIN = VREFA+ = 3V、外部入力モード
項目
記号
条件
最小
標準
最大
単位
利得誤差
GACCP
プリアンプ利得 = 1 倍 to 8 倍
-
±0.1
-
%
同相信号除去比
CMRPRE
プリアンプ利得 = 1 倍
AUXIN+ = AUXIN- =
GND+0.05 to VDD-1
70
90
-
dB
同相入力電圧範囲
VICMP
プリアンプ利得 = 1 倍
CMRPRE ≥ 70dB
GND
+0.05
-
VCC-1
V
最小
標準
最大
単位
16
-
-
Bit
プリアンプ
指定なき場合、Ta = 25°C、VDD = VREFIN = VREFA+ = 3V、外部入力モード (プリアンプをバイパス)
ADC チョップ動作 ON、ADC 基準電圧 = 外部、ADC 利得 = 1 倍、ADC デシメーション率 = “320”
項目
記号
条件
分解能
N
ノイズフリービット
NFB
-
16
-
Bit
データ変換レート
DR
p.22 「ADC 変換時間」参照
-
-
-
SPS
出力雑音電圧
VnADC
VREFA+ = 3V
-
13.9
-
µVrms
積分誤差
INL
-
±1
-
LSB
ADC
(6)
ノーミッシングコード
利得誤差
ADC 利得 = 1 倍 to 8 倍
-
±0.1
-
%
オフセット誤差
AUXIN+ = AUXIN- = VDD/2
-
±1
-
LSB
差動入力電圧範囲
VIDADC
VREF =| (VREFA+)-(VREFA-)|
-
±VREF
-
V
同相信号除去比
CMRADC
AUXIN+ = AUXIN- =
GND to VDD
80
90
-
dB
同相入力電圧範囲
VICADC
CMRADC ≥ 80dB
GND
-
VDD
V
(6) このパラメータは出荷時に試験しておりません。
Ver.1
http://www.njr.co.jp/
-5-
NJU9101
指定なき場合、Ta = 25°C、VDD = VREFIN = VREFA+ = 3V
項目
記号
条件
最小
標準
最大
単位
電源／OSC
動作電源電圧
VDD
2.4
-
3.6
V
バイアス抵抗(BIASRES)
RBIAS
-
1.5
-
MΩ
消費電流 1
IDD1
-
0.5
1
µA
消費電流 2
IDD2
OPA、OPB
-
4
5.5
µA
消費電流 3
IDD3
内蔵基準電圧 (2.048V)
-
31
40
µA
消費電流 4
IDD4
プリアンプ
-
55
75
µA
消費電流 5
IDD5
ADC
-
150
200
µA
内蔵発振器周波数(OSC)
fOSC
±10%
276
307
338
kHz
Ver.1
全回路ブロックオフ
http://www.njr.co.jp/
-6-
NJU9101
2
■I C バス入出力電圧電流特性 (SCL、SDA)
2
I C バス付加条件（標準モード）：プルアップ抵抗 R = 4kΩ (VDD = +3V に接続)、容量性負荷 C = 200pF (GND に接続)
2
I C バス付加条件（高速モード）：プルアップ抵抗 R = 4kΩ (VDD = +3V に接続)、容量性負荷 C = 50pF (GND に接続)
項目
記号
ローレベル入力電圧
標準モード
高速モード
単位
最小
標準
最大
最小
標準
最大
VIL
0.0
-
0.3VDD
0.0
-
1.5
V
ハイレベル入力電圧
VIH
0.7VDD
-
5.5
2.7
-
5.5
V
ローレベル出力電圧 (3mA @SDA)
VOL
0
-
0.4
0
-
0.4
V
入力電圧 0.1 to 0.9VDD max.時の
各 I/O ピンの入力電流
Ii
-10
-
10
-10
-
10
µA
2
■I C バス タイミング特性 (SCL、SDA)
2
I C バス付加条件（標準モード）：プルアップ抵抗 R = 4kΩ (VDD = +3V に接続)、容量性負荷 C = 200pF (GND に接続)
2
I C バス付加条件（高速モード）：プルアップ抵抗 R = 4kΩ (VDD = +3V に接続)、容量性負荷 C = 50pF (GND に接続)
項目
記号
SCL クロック周波数
ホールド時間（リピート）スタート条件
標準モード
高速モード
単位
最小
標準
最大
最小
標準
最大
fSCL
10
-
100
10
-
400
kHz
tHD:STA
4.0
-
-
0.6
-
-
µs
ローレベル SCL パルス幅
tLOW
4.7
-
-
1.3
-
-
µs
ハイレベル SCL パルス幅
tHIGH
4.0
-
-
0.6
-
-
µs
スタート条件のセットアップ時間
tSU:STA
4.7
-
-
0.6
-
-
µs
データホールド時間
tHD:DAT
0
-
-
0
-
-
µs
データセットアップ時間
tSU:DAT
250
-
-
100
-
-
ns
SCL 及び SDA 信号の立ち上り時間
tr
-
-
1000
-
-
300
ns
SCL 及び SDA 信号の立ち下り時間
tf
-
-
300
-
-
300
ns
停止条件のセットアップ時間
tSU:STO
4.0
-
-
0.6
-
-
µs
停止条件と開始条件間のバスフリー時間
tBUF
4.7
-
-
1.3
-
-
µs
各バスラインの容量性負荷
Cb
-
-
400
-
-
400
pF
ローレベル ノイズマージン
VnL
0.5
-
-
0.5
-
-
V
ハイレベル ノイズマージン
VnH
1
-
-
1
-
-
V
Cb：一つのバスラインの全容量 [pF]
2
■I C バス タイミングチャート (SCL、SDA)
Ver.1
http://www.njr.co.jp/
-7-
NJU9101
2
■外部 EEPROM 制御用 I C バス入出力電圧電流特性 (EXSCL、EXSDA)
2
I C バス付加条件： プルアップ抵抗 R = 4kΩ (VDD = +3V に接続)、容量性負荷 C = 50pF (GND に接続)
項目
記号
最小
標準
最大
単位
ローレベル入力電圧
VIL
0.0
-
0.3VDD
V
ハイレベル入力電圧
VIH
0.7VDD
-
-
V
ローレベル出力電圧 (3mA @SDA)
VOL
0
-
0.4
V
入力電圧 0.1 to 0.9VDD max.時の
各 I/O ピンの入力電流
Ii
-10
-
10
µA
2
■外部 EEPROM 制御用 I C バス タイミング特性 (EXSCL、EXSDA)
2
I C バス付加条件： プルアップ抵抗 R = 4kΩ (VDD = +3V に接続)、容量性負荷 C = 50pF (GND に接続)
項目
記号
最小
標準
最大
単位
EXSCL クロック周波数
fSCL
92
102.3
112.7
kHz
ホールド時間（リピート）スタート条件
tHD:STA
7.2
6.5
5.9
µs
ローレベル EXSCL パルス幅
tLOW
7.2
6.5
5.9
µs
ハイレベル EXSCL パルス幅
tHIGH
3.6
3.3
3.0
µs
スタート条件のセットアップ時間
tSU:STA
7.2
6.5
5.9
µs
データホールド時間 (EXSDA 入力)
tHD:DAT
0
-
-
µs
データホールド時間 (EXSDA 出力)
tHD:DAT
7.2
6.5
5.9
µs
データセットアップ時間 (EXSDA 入力)
tSU:DAT
0
-
-
µs
データセットアップ時間 (EXSDA 出力)
tSU:DAT
7.2
6.5
5.9
µs
EXSCL 及び EXSDA 信号の立ち上り時間
tr
-
-
300
ns
EXSCL 及び EXSDA 信号の立ち下り時間
tf
-
-
300
ns
停止条件のセットアップ時間
tSU:STO
7.2
6.5
5.9
µs
停止条件と開始条件間のバスフリー時間
tBUF
7.2
6.5
5.9
µs
各バスラインの容量性負荷
Cb
-
-
400
pF
ローレベル ノイズマージン
VnL
0.5
-
-
V
ハイレベル ノイズマージン
VnH
1
-
-
V
Cb：一つのバスラインの全容量 [pF]
2
■外部 EEPROM 制御用 I C バス タイミングチャート (EXSCL、EXSDA)
Ver.1
http://www.njr.co.jp/
-8-
NJU9101
■レジスタの説明
2
NJU9101 には、I C バスを通してアクセスできるレジスタ（下表）があります。
また、各レジスタアドレスに対応した外部 EEPROM アドレスを NJU9101 から制御することができます。
レジスタ
EEPROM
ビット
レジスタ名
アドレス
アドレス
D7
D6
0x00
-
CTRL
-
RST
0x01
-
STATUS
-
-
0x02
-
AMPDATA0
0x03
-
AMPDATA1
AMPDATA [7:0]
0x04
-
AUXDATA0
AUXDATA [15:8]
0x05
-
AUXDATA1
AUXDATA [7:0]
0x06
-
TMPDATA0
TMPDATA [9:2]
0x07
-
TMPDATA1
0x08
-
ID
0x09
-
ROMADR0
0x0A
-
ROMADR1
ROMADR [7:0]
0x0B
-
ROMDATA
ROMDATA [7:0]
0x0C
-
ROMCTRL
0x0D
-
TEST
D5
D4
D3
SENSCK [1:0]
BOOT
CLKRUN
D1
D0
MEAS_SEL [1:0]
MEAS_SC
RDYB
OV
CERR
OFOV
-
-
-
AMPDATA [15:8]
TMPDATA [1:0]
-
-
ID [7:0]
-
-
-
-
-
-
ROMERR
-
ROMBUSY
ROMADR [10:8]
ROMSTOP
ROMACT
ROMMODE [1:0]
TEST [7:0]
0x0E
0x000
ANAGAIN
-
-
-
-
0x0F
0x001
BLKCONN0
-
-
BIASSWA
BIASSWB
0x10
0x002
BLKCONN1
0x11
0x003
BLKCONN2
PRE_GAIN [1:0]
0x12
0x004
BLKCTRL
0x13
0x005
0x14
ADC_GAIN [1:0]
PRE_BIAS [3:0]
OPA_BIAS [2:0]
OPB_BIAS [4:0]
PREMODE
INPSWA
ADCCONV
-
ADCCHOP
CLKDIV [1:0]
0x006
SYSPRESET
RDYBOE
RDYBDAT
RDYBMODE [1:0]
0x15
0x007
SCAL1A0
-
-
0x16
0x008
SCAL1A1
0x17
0x009
SCAL2A0
0x18
0x00A
SCAL2A1
INPSWB
ANASW
BIASSWN
PAMPSEL
BIASSEL
VREFSEL
BLKCTRL [7:0]
-
REJ [1:0]
-
OSR [1:0]
-
-
-
AMPAUX
-
-
-
SCAL1A [8]
-
-
-
SCAL2A [8]
-
-
-
SCAL3A [8]
-
-
-
SCAL4A [8]
-
-
SCAL1A [7:0]
-
-
-
SCAL2A [7:0]
0x19
0x00B
SCAL3A0
0x1A
0x00C
SCAL3A1
0x1B
0x00D
SCAL4A0
0x1C
0x00E
SCAL4A1
SCAL4A [7:0]
0x1D
0x00F
SCAL1B0
SCAL1B [15:8]
0x1E
0x010
SCAL1B1
SCAL1B [7:0]
0x1F
0x011
SCAL2B0
SCAL2B [15:8]
0x20
0x012
SCAL2B1
SCAL2B [7:0]
0x21
0x013
SCAL3B0
SCAL3B [15:8]
0x22
0x014
SCAL3B1
SCAL3B [7:0]
0x23
0x015
SCAL4B0
SCAL4B [15:8]
0x24
0x016
SCAL4B1
0x25
0x017
OCAL1A0
0x26
0x018
OCAL1A1
Ver.1
D2
MEAS
-
-
-
SCAL3A [7:0]
-
-
-
-
SCAL4B [7:0]
-
-
-
-
OCAL1A [9:8]
OCAL1A [7:0]
http://www.njr.co.jp/
-9-
NJU9101
0x27
0x019
OCAL2A0
0x28
0x01A
OCAL2A1
-
-
-
-
0x29
0x01B
OCAL3A0
0x2A
0x01C
OCAL3A1
0x2B
0x01D
OCAL4A0
0x2C
0x01E
OCAL4A1
0x2D
0x01F
OCAL1B0
0x2E
0x020
OCAL1B1
0x2F
0x021
OCAL2B0
0x30
0x022
OCAL2B1
0x31
0x023
OCAL3B0
0x32
0x024
OCAL3B1
0x33
0x025
OCAL4B0
0x34
0x026
OCAL4B1
0x35
0x027
SCAL1
SCAL1 [7:0]
0x36
0x028
SCAL2
SCAL2 [7:0]
0x37
0x029
SCAL3
SCAL3 [7:0]
0x38
0x02A
OCAL1
OCAL1 [7:0]
-
-
OCAL2A [9:8]
-
-
OCAL3A [9:8]
-
-
OCAL4A [9:8]
OCAL2A [7:0]
-
-
-
-
-
-
-
-
OCAL3A [7:0]
OCAL4A [7:0]
-
OCAL1B [14:8]
OCAL1B [7:0]
-
OCAL2B [14:8]
OCAL2B [7:0]
-
OCAL3B [14:8]
OCAL3B [7:0]
-
OCAL4B [14:8]
OCAL4B [7:0]
0x39
0x02B
OCAL2
OCAL2 [7:0]
0x3A
0x02C
OCAL3
OCAL3 [7:0]
0x3B
0x02D
AUXSCAL0
AUX_SCAL [15:8]
0x3C
0x02E
AUXSCAL1
AUX_SCAL [7:0]
0x3D
0x02F
AUXOCAL0
AUX_OCAL [15:8]
0x3E
0x030
AUXOCAL1
AUX_OCAL [7:0]
0x3F
-
CHKSUM
CHKSUM [7:0]
Ver.1
http://www.njr.co.jp/
- 10 -
NJU9101
■ 各レジスタビットの説明
CTRL レジスタ
レジスタアドレス：0x00、 EEPROM アドレス：−
CTRL
ビット
[7]
[6]
ビット名
-
RST
SENSCK [1:0]
MEAS
MEAS_SEL [1:0]
MEAS_SC
R /W
-
WS
RW
RW
RW
RW
リセット
-
-
0x0
0
0x0
0
ビット
ビット名
[6]
RST
[5]
[4]
[3]
[2]
[1]
[0]
機能
このビットに ”1” を書き込むとチップをリセットします。
読み出しは常に ”0” を返します。
OPB にオフセット電圧を発生させます。センサ接続確認用の機能です。
[5:4]
[3]
SENSCK
MEAS
00：
01：
10：
11：
OFF（オフセット生成なし）
正のオフセット電圧を発生させます。（オフセット電圧変動 ≈ +5.0mV）
負のオフセット電圧を発生させます。（オフセット電圧変動 ≈ -5.0mV）
<予約>
このビットに ”1” を書き込むと AD 変換を開始します。
読み出しは、変換動作中は “1” を、アイドル中は “0” を返します。
シングル変換動作では、変換終了後、自動的に “0” に戻ります。
連続変換動作では、このビットに “0” を書き込むと AD 変換を中断しアイドル状態へ戻ります。
0：
1：
アイドル状態 （AD 変換は行っていない）
AD 変換動作中
AD 変換チャンネルを選択します。
[2:1]
MEAS_SEL
00：
01：
10：
11：
温度センサ入力モード
アンプ入力モード
外部入力モード
<予約>
AD 変換の動作モードを設定します。
[0]
Ver.1
MEAS_SC
0：
1：
シングル変換
連続変換
http://www.njr.co.jp/
- 11 -
NJU9101
STATUS レジスタ
レジスタアドレス：0x01、 EEPROMアドレス：−
STATUS
ビット
[7]
[6]
[5]
[4]
[3]
[2]
[1]
[0]
ビット名
-
-
BOOT
CLKRUN
RDYB
OV
CERR
OFOV
R /W
-
-
R
R
R
R
R
R
リセット
-
-
1
-
1
0
0
0
ビット
ビット名
機能
電源投入またはリセット後、起動動作として EEPROM からレジスタ初期値を読み出します。
起動からレジスタ初期値の読み出しが完了するまでの期間、このビットは ”1” を返します。
[5]
BOOT
0：
1：
チップの起動完了
チップは起動中
システムクロックの動作状態を示します。
[4]
[3]
CLKRUN
RDYB
0：
1：
データ変換の完了を示すビットです。変換データが更新されると、このビットは “0” にクリアされ
ます。AMPDATA0 レジスタ、AUXDATA0 レジスタ、TMPDATA0 レジスタ のいずれかのレジ
スタを読み出すと “1” にセットされます。
0：
1：
[2]
OV
CERR
OFOV
補正パラメータ算出時にオーバーフローは発生していません。
補正パラメータ算出時にオーバーフローが発生しました。（出力は無効）
AD 変換データのオフセット補正計算でオーバーフローが発生した場合に “1” にセットされま
す。このビットがセットされるとき、格納される変換データは無効な値です。
AMPDATA0 レジスタ、AUXDATA0 レジスタ、TMPDATA0 レジスタ のいずれかのレジスタを
読み出すと “0” にクリアされます。
0：
1：
Ver.1
ゲイン補正計算時にオーバーフローは発生していません。
ゲイン補正計算時にオーバーフローが発生しました。（出力は制限）
データ補正係数の算出途中でオーバーフローが発生した場合に “1” にセットされます。
このビットがセットされるとき、格納される変換データは無効な値です。
AMPDATA0 レジスタ、AUXDATA0 レジスタ、TMPDATA0 レジスタ のいずれかのレジスタを
読み出すと “0” にクリアされます。
0：
1：
[0]
変換データの更新は完了
変換データの更新は未完了
AD 変換データのゲイン補正計算でオーバーフローが発生した場合に “1” にセットされます。
OV ビットが “1” の時、AMPDATA ビットおよび AUXDATA ビットの値は、
正値の場合 0x7FFF、負値の場合 0x8000 に制限されます。
AMPDATA0 レジスタ、AUXDATA0 レジスタ、TMPDATA0 レジスタのいずれかのレジスタを読
み出すと “0” にクリアされます。
0：
1：
[1]
システムクロックは停止中
システムクロックは動作中
オフセット補正時にオーバーフローは発生していません。
オフセット補正時にオーバーフローが発生しました。（出力は無効）
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- 12 -
NJU9101
AMPDATA0 / AMPDATA1 レジスタ
ビット
[7]
[6]
レジスタアドレス：0x02 / 0x03、 EEPROM アドレス：−
AMPDATA0
AMPDATA1
レジスタアドレス：0x02
レジスタアドレス：0x03
[5]
[4]
[3]
[2]
[1]
[0]
ビット名
AMPDATA [15:0]
R /W
R
リセット
-
ビット
ビット名
AMPDATA0 [7:0]
+
AMPDATA1 [7:0]
AMPDATA[15:0]
ビット
[7]
[6]
[3]
[2]
AUXDATA0
AUXDATA1
レジスタアドレス：0x04
レジスタアドレス：0x05
[5]
[4]
[3]
[2]
[1]
[0]
[7]
R /W
R
リセット
-
ビット
ビット名
AUXDATA0 [7:0]
+
AUXDATA1 [7:0]
AUXDATA[15:0]
[6]
[5]
[4]
[3]
[2]
[0]
[1]
[0]
外部入力モードでの変換データを格納します。
変換データは符号付 16 ビットの数値として表現されます。
レジスタアドレス：0x06 / 0x07、 EEPROM アドレス：−
TMPDATA0
TMPDATA1
レジスタアドレス：0x06
レジスタアドレス：0x07
[5]
[1]
機能
TMPDATA0 / TMPDATA1 レジスタ
[6]
[4]
レジスタアドレス：0x04 / 0x05、 EEPROM アドレス：−
AUXDATA [15:0]
[7]
[5]
アンプ入力モードでの変換データを格納します。
変換データは符号付 16 ビットの数値として表現されます。
ビット名
ビット
[6]
機能
AUXDATA0 / AUXDATA1 レジスタ
[4]
[3]
[2]
[1]
[0]
[7]
[6]
[5]
[4]
[3]
[2]
[1]
[0]
-
-
-
-
-
-
ビット名
TMPDATA [9:0]
RW
R/W
-
-
-
-
-
-
RST
-
-
-
-
-
-
-
ビット
TMPDATA0 [7:0]
+
TMPDATA1 [7:6]
Ver.1
[7]
ビット名
機能
TMPDATA[9:0]
温度センサ入力モードでの変換データを格納します。
変換データは、符号付 8.2 固定少数の数値として表現され、単位は[°C]となります。
-45.0°C to +127.75°C の値が格納されます。
TMPDATA ビットの値によって、変換データの温度補正演算が行われます。
外部温度計を使用して温度補正を行う場合は、このレジスタに外部温度計から取得し
た温度を書き込んでください。
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- 13 -
NJU9101
ID レジスタ
レジスタアドレス：0x08、 EEPROMアドレス：−
ID
ビット
[7]
[6]
[5]
[4]
ビット名
[3]
[2]
[1]
[0]
ID [7:0]
R /W
R
リセット
0x55
ビット
ビット名
[7:0]
ID [7:0]
機能
チップに固有の固定値を返します。 (0x55)
ROMADR0 / ROMADR1 レジスタ
レジスタアドレス：0x09 / 0x0A、 EEPROM アドレス：−
ROMADR0
ROMADR1
レジスタアドレス：0x09
レジスタアドレス：0x0A
ビット
[7]
[6]
[5]
[4]
[3]
ビット名
-
-
-
-
-
ROMADR [10:0]
RW
-
-
-
-
-
RW
RST
-
-
-
-
-
0x0
ビット
ビット名
ROMADR0 [2:0]
+
ROMADR1 [7:0]
ROMADR[10:0]
[2]
[1]
[0]
[7]
[6]
[5]
[4]
[3]
[2]
[1]
[0]
機能
外部 EEPROM のアドレスを設定します。
※ ROMADR0 [4:3] ビットは必ず “00” にしてください。
ROMDATA レジスタ
レジスタアドレス：0x0B、 EEPROM アドレス：−
ROMDATA
ビット
[7]
[6]
[5]
ビット名
[4]
[3]
[2]
[1]
[0]
ROMDATA [7:0]
R /W
RW
リセット
0x00
ビット
ビット名
[7:0]
ROMDATA [7:0]
機能
読み出しは外部 EEPROM から読み出したデータを返します。
書き込みは EEPROM への書き込みデータを設定します。
※ ROMADR0 [4:3] ビットは必ず “00” にしてください。
Ver.1
http://www.njr.co.jp/
- 14 -
NJU9101
ROMCCTL レジスタ
レジスタアドレス：0x0C、 EEPROM アドレス：−
ROMCCTL
ビット
[7]
[6]
[5]
[4]
[3]
[2]
ビット名
-
-
ROMERR
ROMBUSY
ROMSTOP
ROMACT
R /W
-
-
RC
R
WS
WS
W
リセット
-
-
-
-
0x0
0x0
0x0
ビット
ビット名
[1]
[0]
ROMMODE [1:0]
機能
2
[5]
ROMERR
外部 EEPROM へのアクセス中に I C バスで通信エラーが発生すると “1” にセットされます。
アドレス、データ、アクノリッジビットの送信の際、自身の出力する EXSDA レベルとは異なる
EXSDA レベルを受信した場合と、アクノリッジビット受信で ACK 応答が期待される転送で
NACK 応答を受信した場合に通信エラーとみなします。
このビットに “1” を書き込むと “0” にクリアされます。
0：
1：
2
I C 通信は正常
2
I C 通信エラーが発生
外部 EEPROM へのアクセス状態を示します。
[4]
[3]
ROMBUSY
ROMSTOP
0：
1：
このビットに “1” を書き込むと外部 EEPROM へのアクセスを中断します。
ROMBUSY ビットは即座に “0” にクリアされます。
外部 EEPROM への書き込み動作中に中断した場合、ROM の内容は保証されません。
読み出しは常に “0” を返します。
1：
[2]
ROMACT
外部 EEPROM へのアクセス完了
外部 EEPROM へアクセス中
外部 EEPROM へのアクセスを中断します
このビットに “1” を書き込むと ROMMODE [1:0] ビットに従った外部 EEPROM へのアクセス
を開始します。”0” を書き込んだ場合、動作は行われません。
また外部 EEPROM へのアクセスを開始するには、外部 EEPROM へのアクセス中でないこと
（ROMBUSY ビット= “0” ）と、システムクロックが動作中（CLKRUN ビット= “1” ）である必要が
あります。読み出しは常に “0” を返します。
1：
外部 EEPROM へのアクセス開始
外部 EEPROM に対する操作を書き込みます。読み出しは常に “0” を返します。
00：
[1:0]
ROMMODE
01：
10：
11：
外部 EEPROM の ROMADR [10:0] ビットで指定されるアドレスから 1 バイトのデータを
読み出し、ROMDATA [7:0] ビットに格納します。
外部 EEPROM の ROMADR [10:0] ビットで指定されるアドレスへ ROMDATA [7:0] ビ
ットの書き込みデータを書き込みます。
外部 EEPROM のレジスタ設定値保存領域からホストレジスタへ設定値をロードします。
外部 EEPROM のレジスタ設定保存領域にホストレジスタの設定値をストアします。
※ROMADR0[4:3] ビットは必ず ”00” にしてください。
Ver.1
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- 15 -
NJU9101
TEST レジスタ
レジスタアドレス：0x0D、 EEPROM アドレス：−
TEST
ビット
[7]
[6]
[5]
[4]
ビット名
[3]
[2]
[1]
[0]
TEST [7:0]
R /W
RW
リセット
0x00
※ 出荷テスト用レジスタです。書き込み不可となります。
ANAGAIN レジスタ
レジスタアドレス：0x0E、 EEPROM アドレス：0x000
ANAGAIN
ビット
[7]
[6]
[5]
[4]
ビット名
-
-
-
-
PRE_GAIN [1:0]
ADC_GAIN [1:0]
R /W
-
-
-
-
RW
RW
リセット
-
-
-
-
0x0
0x0
ビット
[3]
ビット名
[2]
[1]
[0]
機能
プリアンプのゲインを設定します。
[3:2]
PRE_GAIN
00：
01：
10：
11：
1倍
2倍
4倍
8倍
ADC のゲインを設定します。
[1:0]
Ver.1
ADC_GAIN
00：
01：
10：
11：
1倍
2倍
4倍
8倍
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- 16 -
NJU9101
BLKCONN0 レジスタ
レジスタアドレス：0x0F、 EEPROM アドレス：0x001
BLKCONN0
ビット
[7]
[6]
[5]
[4]
ビット名
-
-
BIASSWA
BIASSWB
PRE_BIAS [3:0]
R /W
-
-
RW
RW
RW
リセット
-
-
0x0
0x0
0x0
ビット
[3]
ビット名
[2]
[1]
[0]
機能
バイアス設定用抵抗ラダー(BIASRES) と OPA 非反転入力との接続スイッチです。
[5]
BIASSWA
00：
01：
BIASRES を OPA 正入力から切断
BIASRES を OPA 正入力に接続
バイアス設定用抵抗ラダー(BIASRES) と OPB 非反転入力との接続スイッチです。
[4]
BIASSWB
00：
01：
BIASRES を OPB 正入力から切断
BIASRES を OPB 正入力に接続
プリアンプのバイアスレベルを設定します。
バイアス設定用抵抗ラダー(BIASRES) 回路ブロックにより電圧値が設定されます。
（GND/0.3V to 1.7V、100mV/ステップ）
[3:0]
Ver.1
PRE_BIAS
以下、VREFIN = 3V もしくは、内蔵基準電圧(INTVREF) = 2.048V 設定にて
0000： GND
0001： 0.3V
0010： 0.4V
0011： 0.5V
：
：
1101： 1.5V
1110： 1.6V
1111： 1.7V
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- 17 -
NJU9101
BLKCONN1 レジスタ
レジスタアドレス：0x10、 EEPROM アドレス：0x002
BLKCONN1
ビット
[7]
[6]
[5]
[4]
[3]
[2]
ビット名
OPA_BIAS [2:0]
OPB_BIAS [4:0]
R /W
RW
RW
リセット
0x0
0x0
ビット
ビット名
[1]
[0]
機能
OPA のバイアスレベルを設定します。
バイアス設定用抵抗ラダー(BIASRES) 回路ブロックにより電圧値が設定されます。
（全 8 レベル）
[7:5]
OPA_BIAS
以下、VREFIN = 3V もしくは、内蔵基準電圧(INTVREF) = 2.048V
000： GND
001： 0.3V
010： 0.5V
011： 0.7V
100： 1.0V
101： 1.3V
110： 1.5V
111： 1.7V
OPB のバイアスレベルを設定します。
バイアス設定用抵抗ラダー(BIASRES) 回路ブロックにより電圧値が設定されます。
（GND/0.25V to 1.75V、50mV/ステップ）
[4:0]
Ver.1
OPB_BIAS
以下、VREFIN = 3V もしくは、内蔵基準電圧(INTVREF) = 2.048V
00000： GND
00001： 0.25V
00010： 0.3V
00011： 0.35V
：
11101： 1.65V
11110： 1.7V
11111： 1.75V
http://www.njr.co.jp/
- 18 -
NJU9101
BLKCONN2 レジスタ
レジスタアドレス：0x11、 EEPROM アドレス：0x003
BLKCONN2
ビット
[7]
[6]
[5]
[4]
[3]
[2]
[1]
[0]
ビット名
PREMODE
INPSWA
INPSWB
ANASW
BIASSWN
PAMPSEL
BIASSEL
VREFSEL
R /W
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
リセット
0x0
0x0
0x0
0x0
0x0
0x0
0x0
0x0
ビット
ビット名
機能
プリアンプの動作モードを設定します。
[7]
PREMODE
0：
1：
非反転アンプモード
計装アンプモード
AIN+ 端子の接続を設定します。
[6]
INPSWA
0：
1：
GND に接続
OPA 非反転入力に接続
BIN+ 端子の接続を設定します。
[5]
INPSWB
0：
1：
GND に接続
OPB 非反転入力に接続
ANASW（アナログスイッチ）の状態を設定します。
[4]
ANASW
0：
1：
スイッチ OFF
スイッチ ON （ON 抵抗=10Ω typ.
絶対最大入力電流=±50mA）
プリアンプ負入力のソースを選択します。
[3]
BIASSWN
0：
1：
OPB 出力 ／ 外部入力
バイアス設定用抵抗ラダー(BIASRES、 PRE_BIAS ビットによりバイアス設定可能)
プリアンプの使用／不使用を選択します。
[2]
PAMPSEL
0：
1：
プリアンプ不使用（バイパス）
プリアンプ使用
BIAS レジスタの電源電圧を選択します。
[1]
BIASSEL
0：
1：
内蔵基準電圧（INTVREF、2.048V）
外部 VREFA 端子電圧
ADC の基準電圧を選択します。
[0]
Ver.1
VREFSEL
0：
1：
内蔵基準電圧（INTVREF、2.048V）
外部 VREFA 端子電圧
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- 19 -
NJU9101
BLKCTRL レジスタ
レジスタアドレス：0x12、 EEPROM アドレス：0x004
BLKCNT
ビット
[7]
ビット名
[6]
[5]
[4]
[3]
[1]
[0]
BLKCTRL [7:0]
R /W
RW
リセット
0x00
ビット
[2]
ビット名
機能
アイドル状態におけるパワーダウン制御を設定します。
このビットが “0” に設定されているブロックは ADC がアイドル状態にあるとき自動的にパワー
ダウンとなります。
このビットが “1” に設定されているブロックはアイドル状態でもパワーオン状態を保持します。
[7:0]
Ver.1
BLKCTRL
[7]： バイアス生成抵抗ラダー (BIASRES)
[6]： OPB
[5]： OPA
[4]： 内蔵クロック発振器（OSC）
[3]： プリアンプ
[2]： 内蔵基準電圧（INTVREF=2.048V）
[1]： ADC
[0]： 温度センサ
詳細は、「● パワーダウン制御」をご参照ください。
http://www.njr.co.jp/
- 20 -
NJU9101
ADCCONV レジスタ
レジスタアドレス：0x13、 EEPROM アドレス：0x005
ADCCONV
ビット
[7]
[6]
ビット名
-
ADCCHOP
CLKDIV [1:0]
REJ [1:0]
OSR [1:0]
R /W
-
RW
RW
RW
RW
リセット
-
0x0
0x0
0x0
0x0
ビット
[6]
[5]
[4]
[3]
[2]
[1]
[0]
ビット名
機能
ADCCHOP
AD 変換時のチョップ動作を設定します。
この機能には、プリアンプ回路ブロックと ADC 回路ブロックで発生するオフセット電圧を削除す
る効果があります。また、チョップ動作を有効にした場合、無効時よりも ADC 変換速度がおよそ
半分と遅くなります。詳細は、「● 変換動作」をご参照ください。
0：
1：
チョップ動作を無効
チョップ動作を有効
∆Σ モジュレータの動作クロックを設定します。
内蔵 OSC クロック（fOSC）を CLKDIV ビットに従って分周したクロックが ADC のオーバーサンプ
リング周波数（fmod）となります。（fOSC=307.2kHz typ.）
[5:4]
CLKDIV
00：
01：
10：
11：
fmod=(1/2) x fOSC
fmod=(1/4) x fOSC
fmod=(1/8) x fOSC
fmod=(1/16) x fOSC
Sinc3 フィルタのリジェクションモードを設定します。
[3:2]
REJ
[1:0]
OSR
Ver.1
00：
01：
10：
11：
50/60Hz リジェクション
50Hz リジェクション
60Hz リジェクション
<予約>
Sinc3 フィルタのデシメーション率を設定します。
最終的なデシメーション率は OSR ビットと REJ ビットの値によって定まります。
http://www.njr.co.jp/
- 21 -
NJU9101
ADC デシメーション率
REJ [1:0]
OSR [1:0]
00
01
10
11
00
768
768
640
-
01
384
384
320
-
10
192
192
160
-
11
96
96
80
-
ADC 変換時間 [ms]
REJ [1:0]
OSR
[1:0]
00
01
10
11
00
01
10
11
00
01
10
11
00
01
10
11
00
16.2
16.2
13.7
-
31.3
31.3
26.3
-
5
5
4.2
-
15.3
15.3
12.8
-
01
8.7
8.7
7.5
-
16.3
16.3
13.8
-
2.5
2.5
2.1
-
7.8
7.8
6.5
-
10
5.0
5.0
4.3
-
8.8
8.8
7.6
-
1.3
1.3
1.0
-
4.0
4.0
3.4
-
11
3.1
3.1
2.8
-
5.1
5.1
4.5
-
0.6
0.6
0.5
-
2.1
2.1
1.8
-
設定
シングル変換
チョップ動作： OFF
連続変換
チョップ動作： ON
チョップ動作： OFF
チョップ動作： ON
ADC の変換時間 vs 分解能
ADC
変換時間
26.3ms
チョップ動作： ON
チョップ動作： OFF
ADC ゲイン
ADC ゲイン
1倍
2倍
4倍
8倍
1倍
2倍
4倍
8倍
16 / (16)
16 / (16)
16 / (16)
16 / (16)
16 / (16)
16 / (16)
15.6 / (16)
15.3 / (16)
13.8ms
16 / (16)
16 / (16)
15.2 / (16)
16 / (16)
16 / (16)
16 / (16)
15 / (16)
14.8 / (16)
7.6ms
15 / (16)
14.7 / (16)
14.5 / (16)
14 / (16)
15 / (16)
14.7 / (16)
14.1 / (16)
13.5 / (16)
4.5ms
14 / (16)
14 / (16)
13.5 / (16)
12 / (14.7)
14 / (16)
14 / (16)
13.6 / (16)
12 / (14.7)
単位：bit、
Ver.1
http://www.njr.co.jp/
表記：ノイズフリービット / （実効分解能）
- 22 -
NJU9101
SYSPRESET レジスタ
レジスタアドレス：0x14、 EEPROM アドレス：0x006
SYSPRESET
ビット
[7]
[6]
ビット名
RDYBOE
RDYBDAT
R /W
RW
リセット
0x0
ビット
[5]
[4]
[3]
[2]
[1]
[0]
RDYBMODE [1:0]
-
-
-
AMPAUX
RW
RW
-
-
-
RW
-
0x1
-
-
-
0x0
ビット名
機能
RDYB 端子が GPIO モードの時の端子方向を設定します。
[7]
RDYBOE
[6]
RDYBDAT
0：
1：
RDYB 端子は入力
RDYB 端子は出力
読み出しは常に RDYB 端子レベルを返します。
書き込みは、RDYB 端子が GPIO モードの時の出力レベルを書き込みます。
RDYB 端子の機能を設定します。
[5:4]
RDYBMODE
00：
01：
10：
11：
RDYB 端子は STATUS レジスタの RDYB ビットを出力
RDYB 端子は STATUS レジスタの RDYB ビットをオープンドレインで出力
RDYB 端子は GPIO として使用し、RDYBDAT および RDYBOE によって出力を制御
< 予約 >
変換データのキャリブレーション方法を設定します。
[0]
AMPAUX
0：
1：
Ver.1
AMPDATA ビットは、SCAL/OCAL 温度補正係数を使用
AUXDATA ビットは、AUX_SCAL / AUX_OCAL 温度補正係数を使用
AMPDATA ビットは、AUX_SCAL / AUX_OCAL 温度補正係数を使用。
AUXDATA ビットは、SCAL/OCAL 温度補正係数を使用
http://www.njr.co.jp/
- 23 -
NJU9101
SCALｘA0 / SCALxA1 レジスタ
レジスタアドレス：0x15 to 0x1C、 EEPROM アドレス：0x007 to 0x00E
SCALxA0 (x=1 to 4)
SCALxA1 (x=1 to 4)
レジスタアドレス：0x15, 0x17, 0x19, 0x1B
EEPROM アドレス：0x007, 0x009, 0x00B, 0x00D
レジスタアドレス：0x16, 0x18, 0x1A, 0x1C
EEPROM アドレス：0x008, 0x00A, 0x00C, 0x00E
ビット
[7]
[6]
[5]
[4]
[3]
[2]
[1]
ビット名
-
-
-
-
-
-
-
SCALxA [8:0]
R /W
-
-
-
-
-
-
-
RW
リセット
-
-
-
-
-
-
-
-
ビット
ビット名
SCALxA0 [0]
+
SCALxA1 [7:0]
SCALxA [8:0]
(x=1 to 4)
Ver.1
[7]
[6]
[5]
[4]
[3]
[2]
[1]
[0]
機能
AMPDATA ビットのゲイン 1 次補正パラメータを設定します。
パラメータは 9 ビット符号付き数で表現されます。
SCALｘB0 / SCALxB1 レジスタ
ビット
[0]
レジスタアドレス：0x1D to 0x24、 EEPROM アドレス：0x00F to 0x016
SCALxB0 (x=1 to 4)
SCALxB1 (x=1 to 4)
レジスタアドレス：0x1D, 0x1F, 0x21, 0x23
EEPROM アドレス：0x00F, 0x011, 0x013, 0x15
レジスタアドレス：0x1E, 0x20, 0x22, 0x24
EEPROM アドレス：0x010, 0x012, 0x014, 0x016
[7]
[6]
[5]
[4]
[3]
[2]
[1]
[0]
[7]
ビット名
SCALxB [15:0]
R /W
RW
リセット
-
ビット
ビット名
SCALxB0 [7:0]
+
SCALxB1 [7:0]
SCALxB [15:0]
(x=1 to 4)
[6]
[5]
[4]
[3]
[2]
[1]
[0]
機能
AMPDATA ビットのゲイン 0 次補正パラメータを設定します。
パラメータは 16 ビット符号付き数で表現されます。
http://www.njr.co.jp/
- 24 -
NJU9101
OCALｘA0 / OCALxA1 レジスタ
レジスタアドレス：0x25 to 0x2C、 EEPROM アドレス：0x017 to 0x01E
OCALxA0 (x=1 to 4)
OCALxA1 (x=1 to 4)
レジスタアドレス：0x25 to 0x28
EEPROM アドレス：0x017 to 0x01A
レジスタアドレス：0x29 to 0x2C
EEPROM アドレス：0x01B to 0x01E
ビット
[7]
[6]
[5]
[4]
[3]
[2]
ビット名
-
-
-
-
-
-
OCALxA [9:0]
R /W
-
-
-
-
-
-
RW
リセット
-
-
-
-
-
-
-
ビット
ビット名
OCALxA0 [1:0]
+
OCALxA1 [7:0]
OCALxA [9:0]
(x=1 to 4)
[1]
[0]
[7]
[6]
[5]
[4]
[3]
[2]
[1]
[0]
機能
AMPDATA ビットのオフセット 1 次補正パラメータを設定します。
パラメータは 10 ビット符号付き数で表現されます。
OCALxB0 / OCALxB1 レジスタ
レジスタアドレス：0x2D to 0x34、 EEPROM アドレス：0x01F to 0x026
OCALxB0 (x=1 to 4)
OCALxB1 (x=1 to 4)
レジスタアドレス：0x2D, 0x2F, 0x31, 0x33
EEPROM アドレス：0x01F, 0x021, 0x023, 0x025
レジスタアドレス：0x2E, 0x30, 0x32, 0x34
EEPROM アドレス：0x020, 0x022, 0x024, 0x026
ビット
[7]
ビット名
-
OCALxB [14:0]
R /W
-
RW
リセット
-
-
[6]
[5]
[4]
ビット
ビット名
OCALxB0 [6:0]
+
OCALxB1 [7:0]
OCALxB [14:0]
(x=1 to 4)
[3]
[2]
[1]
[0]
[7]
[6]
[5]
[4]
[3]
[2]
[1]
[0]
機能
AMPDATA ビットのオフセット 0 次補正パラメータを設定します。
パラメータは 15 ビット符号付き数で表現されます。
SCALx レジスタ
レジスタアドレス：0x35 to 0x37、 EEPROM アドレス：0x027 to 0x029
SCALx (x=1 to 3)
ビット
[7]
[6]
[5]
[4]
[3]
ビット名
SCALx [7:0]
R /W
RW
リセット
-
ビット
ビット名
[7:0]
SCALx
(x=1 to 3)
Ver.1
[2]
[1]
[0]
機能
AMPDATA ビットの感度補正の温度領域を設定します。
単位は°C で、-45°C to +127°C の範囲を使用してください。
また、-45°C ≤ SCAL1 ≤ SCAL2 ≤ SCAL3 ≤ +127°C となるように設定してください。
http://www.njr.co.jp/
- 25 -
NJU9101
OCALx レジスタ
レジスタアドレス：0x38 to 0x3A、 EEPROM アドレス：0x02A to 0x02C
OCALx (x=1 to 3)
ビット
[7]
[6]
[5]
[4]
[3]
ビット名
OCALx [7:0]
R /W
RW
リセット
-
ビット
ビット名
[7:0]
OCALx
(x=1 to 3)
[7]
[6]
レジスタアドレス：0x3B / 0x3C、 EEPROM アドレス：0x02D / 0x02E
AUX_SCAL0
AUX_SCAL1
レジスタアドレス：0x3B
EEPROM アドレス：0x02D
レジスタアドレス：0x3C
EEPROM アドレス：0x02E
[5]
[4]
[3]
[2]
[0]
[7]
R /W
RW
リセット
-
ビット
ビット名
AUX_SCAL0 [7:0]
+
AUX_SCAL1 [7:0]
AUXSCAL
[15:0]
[6]
[6]
[5]
[4]
[3]
[2]
[0]
AUXDATA ビットのゲイン補正値を設定します。
レジスタアドレス：0x3D / 0x3E、 EEPROM アドレス：0x02F / 0x030
AUX_OCAL0
AUX_OCAL1
レジスタアドレス：0x3D
EEPROM アドレス：0x02F
レジスタアドレス：0x3E
EEPROM アドレス：0x030
[5]
[1]
機能
AUX_OCAL0 / AUX_OCAL1 レジスタ
[4]
[3]
[2]
[1]
[0]
[7]
ビット名
AUXOCAL [15:0]
R /W
RW
リセット
-
ビット
ビット名
AUX_OCAL0 [7:0]
+
AUX_OCAL1 [7:0]
AUXOCAL
[15:0]
Ver.1
[1]
AUXSCAL [15:0]
[7]
[0]
AMPDATA ビットのオフセット補正の温度領域を設定します。
単位は°C で、-45°C to +127°C の範囲を使用してください。
また、-45°C ≤ OCAL1 ≤ OCAL2 ≤ OCAL3 ≤ +127°C となるように設定してください。
ビット名
ビット
[1]
機能
AUX_SCAL0 / AUX_SCAL1 レジスタ
ビット
[2]
[6]
[5]
[4]
[3]
[2]
[1]
[0]
機能
AUXDATA ビットのオフセット補正値を設定します。
http://www.njr.co.jp/
- 26 -
NJU9101
CHKSUM レジスタ
レジスタアドレス：0x3F、 EEPROMアドレス：CHKSUM [7:0]
ビット
[7]
[6]
[5]
[4]
[3]
ビット名
CHKSUM [7:0]
R /W
R
リセット
-
ビット
[7:0]
Ver.1
[2]
[1]
[0]
ビット名
機能
CHKSUM
EEPROM から読み出されたレジスタ設定値のチェックサム値が表示されます。
チェックサムは、起動時の EEPROM 保存レジスタ読み出し完了時、および EEPROM からホス
トレジスタへの設定値の一括ロード完了時に更新されます。チェックサム値は、EEPROM のア
ドレス 0x000 to 0x030 の各バイトを符号なしでオーバーフローを無視して加算し、その結果の 1
の補数として表されます。
http://www.njr.co.jp/
- 27 -
NJU9101
■特性例／測定回路
Ver.1
http://www.njr.co.jp/
- 28 -
NJU9101
Ver.1
http://www.njr.co.jp/
- 29 -
NJU9101
Ver.1
http://www.njr.co.jp/
- 30 -
NJU9101
Ver.1
http://www.njr.co.jp/
- 31 -
NJU9101
Ver.1
http://www.njr.co.jp/
- 32 -
NJU9101
Ver.1
http://www.njr.co.jp/
- 33 -
NJU9101
■アプリケーションマニュアル
■アプリケーションノート・用語説明
NJU9101 は、下表の回路ブロックで構成されます。
回路ブロック名
省略名
低消費 / 低雑音オペアンプ （2 回路）
“OPA”、“OPB”
バイアス設定用抵抗ラダー
“BIASRES”
10Ω アナログスイッチ
“ANASW”
可変利得プリアンプ
“PREAMP”
温度センサ
“TempSensor”
内蔵基準電圧源
“INTVREF (2.048V)”
16-Bit ∆ΣADC
“16-Bit ADC”
デジタル制御＆データ補正
“Control&Calibration”
2
2
“I C”
I C バス制御
NJU9101 は、上記回路ブロックを組み合わせることで、様々な低消費電力信号アプリケーションに使用できます。
1.
さまざまな計測に対する接続、及び計測設定
1.1 温度センサ計測
下表の手順にて、内蔵する温度センサで 「温度」 を計測します。
手順
Ver.1
内容
アドレス
レジスタ名
ビット名
ビット
設定値
①
「温度センサ入力モード」に設定
MEAS_SEL
[2:1]
00
②
AD 変換動作モードを設定 （例： シングル変換）
MEAS_SC
[0]
0
③
AD 変換スタート
④
AD 変換完了チェック
（「MEAS ビット= 0 」で、AD 変換完了）
⑤
AD 変換完了後、
変換データ （TMPDATA ビット内容） を取得
0x00
0x06
0x07
CTRL
TMPDATA0
TMPDATA1
http://www.njr.co.jp/
1
MEAS
[3]
TMPDATA
[9:0]
-
- 34 -
NJU9101
■アプリケーションマニュアル
1.2 計測システム例 1 （ポテンショスタット計測 ）
下表の手順にて、OPA / OPB で 「ポテンショスタット」 及び 「トランス・インピーダンス・アンプ」 を構成します。
手順
Ver.1
内容
アドレス
レジスタ名
0x0F
BLKCONN0
0x11
BLKCONN2
ビット名
ビット
設定値
BIASSWA
[5]
1
BIASSWB
[4]
1
BIASSWN
[3]
1
OPA_BIAS
[7:5]
OPB_BIAS
[4:0]
BLKCTRL
[7:0]
①
BIASRES と OPA のスイッチを 接続
②
BIASRES と OPB のスイッチを 接続
③
PREAMP 負入力ソースを 「BIASRES」 に設定
④
トランス・インピーダンス・アンプのバイアスレベ
ルを設定 （GND to 1.7V）
⑤
ポテンショスタットのバイアスレベルを設定
（GND to 1.75V）
⑥
BIASRES、OPA、OPB 、OSC ブロックを ON
0x12
BLKCTRL
⑦
「PREAMP 使用」 に設定
0x11
BLKCONN2
PAMPSEL
[2]
1
⑧
「アンプ入力モード」 に設定
MEAS_SEL
[2:1]
01
⑨
AD 変換動作モードを設定 （例： シングル変換）
MEAS_SC
[0]
0
⑩
AD 変換スタート
⑪
AD 変換完了チェック
（「MEAS ビット= 0」 で、AD 変換完了）
⑫
AD 変換完了後、
変換データ （AMPDATA ビット内容） を取得
0x10
0x00
0x02
0x03
任意
BLKCONN1
CTRL
AMPDATA0
AMPDATA1
http://www.njr.co.jp/
0xF0
1
MEAS
[3]
AMPDATA
[15:0]
-
- 35 -
NJU9101
■アプリケーションマニュアル
1.3 計測システム例 2 （ 差動入力 ）
下表の手順にて、OPA / OPB で 「差動入力アンプ」 を構成、計測します。
手順
Ver.1
内容
アドレス
レジスタ名
0x0F
BLKCONN0
ビット名
ビット
設定値
BIASSWA
[5]
0
BIASSWB
[4]
0
INPSWA
[6]
1
INPSWB
[5]
1
BIASSWN
[3]
0
①
BIASRES と OPA のスイッチを 開放
②
BIASRES と OPB のスイッチを 開放
③
AIN+ 端子を 「OPA 非反転入力」 に接続
④
BIN+ 端子を 「OPB 非反転入力」 に接続
⑤
PREAMP 負入力ソースを 「OPB 出力」 に設定
⑥
OPA、OPB 、OSC ブロックを ON
0x12
BLKCTRL
BLKCTRL
[7:0]
0x70
⑦
「PREAMP 使用」 に設定
0x11
BLKCONN2
PAMPSEL
[2]
1
⑧
「アンプ入力モード」 に設定
MEAS_SEL
[2:1]
01
⑨
AD 変換動作モードを設定 （例： シングル変換）
MEAS_SC
[0]
0
⑩
AD 変換スタート
⑪
AD 変換完了チェック
（「MEAS ビット= 0」 で、AD 変換完了）
⑫
AD 変換完了後、
変換データ （AMPDATA ビット内容） を取得
0x11
BLKCONN2
0x00
0x02
0x03
CTRL
AMPDATA0
AMPDATA1
http://www.njr.co.jp/
1
MEAS
[3]
AMPDATA
[15:0]
-
- 36 -
NJU9101
■アプリケーションマニュアル
1.4 計測システム例 3 （ シングル入力（ 非反転 ） ）
下表の手順にて、OPA / OPB で 「非差動シングル入力アンプ」 を構成、計測します。
手順
Ver.1
内容
アドレス
レジスタ名
0x0F
BLKCONN0
ビット名
ビット
設定値
BIASSWA
[5]
0
BIASSWB
[4]
1
INPSWA
[6]
1
INPSWB
[5]
0
BIASSWN
[3]
1
①
BIASRES と OPA のスイッチを 開放
②
BIASRES と OPB のスイッチを 接続
③
AIN+ 端子を 「OPA 非反転入力」 に接続
④
BIN+ 端子を 「GND」 に接続
⑤
PREAMP 負入力ソースを 「BIASRES」 に設定
⑥
BIASRES、OPA、OPB 、OSC ブロックを ON
0x12
BLKCTRL
BLKCTRL
[7:0]
0xF0
⑦
「PREAMP 使用」 に設定
0x11
BLKCONN2
PAMPSEL
[2]
1
⑧
「アンプ入力モード」 に設定
MEAS_SEL
[2:1]
01
⑨
AD 変換動作モードを設定 （例： シングル変換）
MEAS_SC
[0]
0
⑩
AD 変換スタート
⑪
AD 変換完了チェック
（「MEAS ビット= 0」 で、AD 変換完了）
⑫
AD 変換完了後、
変換データ （AMPDATA ビット内容） を取得
0x11
BLKCONN2
0x00
0x02
0x03
CTRL
AMPDATA0
AMPDATA1
http://www.njr.co.jp/
1
MEAS
[3]
AMPDATA
[15:0]
-
- 37 -
NJU9101
■アプリケーションマニュアル
1.5 外部入力計測 （ 差動入力 ）
下表の手順にて、外部入力による高入力抵抗で、「差動入力”アンプ」 を構成、計測します。
手順
Ver.1
内容
アドレス
レジスタ名
0x11
BLKCONN2
ビット名
ビット
設定値
BIASSWN
[3]
1
①
PREAMP 負入力ソースを 「外部入力」 に設定
②
「PREAMP 使用」 に設定
PAMPSEL
[2]
1
③
「外部入力モード」 に設定
MEAS_SEL
[2:1]
10
④
AD 変換動作モードを設定 （例： シングル変換）
MEAS_SC
[0]
0
⑤
AD 変換スタート
⑥
AD 変換完了チェック
（「MEAS ビット= 0」 で、AD 変換完了）
⑦
AD 変換完了後、
変換データ （AMPDATA ビット内容） を取得
0x00
0x02
0x03
CTRL
AMPDATA0
AMPDATA1
http://www.njr.co.jp/
1
MEAS
[3]
AMPDATA
[15:0]
-
- 38 -
NJU9101
■アプリケーションマニュアル
2. ポテンショスタット＆トランス・インピーダンス・アンプ回路ブロック
ポテンショスタットは、「OPB」 と 「BIASRES （バイアス設定用抵抗ラダー）」 ブロックから構成されます。
「RE ( ReferenceElectrode )」 のバイアス電圧は、「OPB_BIAS」 ビットによって、BIASRES により得られるバイアス電圧を設
定します。「トランス・インピーダンス・アンプ（OPA）」 は、「WE (Working Electrode)」 からのセンサ出力電流に比例した出力
電圧を供給します。OPA のバイアス電圧も 「OPB_BIAS」 ビットによって、BIASRES より得られるバイアス電圧を設定します。
OPA の利得は、外部抵抗（RTIA） によって決定されます。
また、「WE」 と 「OPA の反転入力」 との間に 「負荷抵抗( RL )」 を挿入してください。
3. ショート FET 機能 （アナログスイッチ）
NJU9101 は、アナログスイッチ( ANASW ) を内蔵しています。
ANASW は、化学センサセルの 「WE」 と 「RE」 間をショートする
目的で使用することが出来ます。
2
ANASW は、I C 経由にて ANASW ビットを ON/OFF させます。
通常のシステム回路（ディスクリート回路）では、ショート目的の FET
としてデプレッション型（例： J177 等）が使用されます。
しかし、NJU9101 に内蔵されている ANASW では、エンハンスメン
ト型の FET を使用しています。
このため、ANASW は電源 ON 時のみ制御可能となり、電源 OFF
では制御する（ON 状態にする）ことができません。
ANASW の ON 抵抗は、電源投入後のセンサ安定時間を短縮するため、「低抵抗 10Ω」 を使用しています。
4. センサ接続試験機能
NJU9101 では、「SENSCK ビット」 を使用することにより、センサの接続試験を行うことが出来ます。
SENSCK ビットを切り替えたとき、「OPB」 のオフセット電圧が 約±5.0mV 変化します。この SENSCK ビットを 「ON→OFF
→ON」 と切り替えパルスを生成することにより、センサの接続試験を実施することが出来ます。
※ この機能は一提案例であり、お客様それぞれに適したご使用をお願いいたします。
AOUT 電圧
センサ状態
SENSCK
ON
SENSCK
OFF
接続 OK
1V
0.6V
WE オープン
1V
1V
CE オープン
1V
1V
RE オープン
0V
0V
BOUT
端子状態
波形①
波形②
波形③
ONOFFON
Ver.1
波形①
波形②
波形③
接続 OK
WE or CE オープン
RE オープン
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- 39 -
NJU9101
■アプリケーションマニュアル
5. バイアス設定用抵抗ラダー（BIASRES）
OPA、OPB、PREAMP のバイアス電圧を与える 「バイアス設定用抵抗ラダー（BIASRES）」 を以下に示します。
BIASRES の全抵抗は 1.5MΩ であり、「OPA_BIAS」、「OPB_BIAS」、「PRE_BIAS」 ビットにより、抵抗比を設定することが出
来ます。上記レジスタの設定名（例：0.5V @ VREF=3V）は、外部基準電圧 VREFIN=3V の状態での設定電圧です。
ここで VREFIN が 3V でない場合（例：VDD=2.5V）、選択された設定電圧は下記のように変化します。
レジスタ設定 “1.5V @ VREF=3V” の場合 ⇒ 実際のバイアス電圧は 1.5V x (2.5V/3.0V) = 1.25V
また、「BIASSEL = 0」 のとき、下図に示すように、BIASSEL_SW がオン状態になり、外部基準電圧 VREFIN ではなく
内部基準電圧 INTVREF（2.048V） から 「各アンプのバイアス電圧」 が生成されます。
Ver.1
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- 40 -
NJU9101
■アプリケーションマニュアル
6. PREAMP 利得計算
PREMODE ビットにより、「非反転アンプモード」、もしくは「計装アンプモード」 を選択します。
PRE_GAIN ビットにより、「プリアンプ利得」 を設定します。
プリアンプ入力（ INP、INN ）の電圧範囲は、「0V」 to 「VDD -1V」 です。
プリアンプ出力（ OUTP、OUTN ）の電圧範囲は、「0.05V」 to 「VDD - 0.05V」 です。
※ 上記の入出力電圧範囲を超えないよう設計してください。
6.1.
PREMODE = 0
（非反転アンプモード）
INP
V OUTP V INP
OUTP
R2
V OUTN V INN
R1
GAIN
OUTN
INN
6.2.
V OUTP OUTN
R2
1
V INP INN
R1
利得
PRE_GAIN レジスタ
R1 抵抗
R2 抵抗
1倍
00
320kΩ
0Ω
2倍
01
160kΩ
160kΩ
4倍
10
80kΩ
240kΩ
8倍
11
40kΩ
280kΩ
PREMODE = 1
R2
V INP INN
R1
（計装アンプモード）
INP
OUTP
V OUTP V INP
R2
V INP INN
R1
R2
V OUTN V INN
R1
R2
OUTN
INN
Ver.1
GAIN
R2
V INN INP
R1
V OUTP OUTN
R2
1 2
V INP INN
R1
利得
PRE_GAIN レジスタ
R1 抵抗
R2 抵抗
1倍
00
320kΩ
0Ω
2倍
01
160kΩ
80kΩ
4倍
10
80kΩ
120kΩ
8倍
11
40kΩ
140kΩ
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NJU9101
■アプリケーションマニュアル
7. 低消費電流
NJU9101 は、主にポータブル機器向けを想定しており、長寿命バッテリーを確保するには可能な限り低消費電流であることが
望まれます。ガス検知器の使用を想定した下記の設定条件における NJU9101 の平均消費電流を下表に示します。これは、電
源電圧 3V における NJU9101 単体での消費電流を想定しており、その他端子、その他デバイスにおける消費電流は考慮して
いません。
< 設定条件 >
・システムは、8 時間／日にて使用。 残り 16 時間はスタンバイモード状態
・基本的にスタンバイモードでは、OPB と BIASRES ブロックのみオン状態
・ポテンショスタット 計測 （ガスセンサ計測）は、1 回／秒
・外部データ計測 （外部入力）は、1 回／分
・温度計測 （温度センサ）は、1 回／分
・AD 変換時間は、約 16.6ms （OSR=”01”、REJ=”10”、ADCCHOP=”1”）
スタンバイ
消費電流
時間（1 日）
平均消費電流
ポテンショスタット
計測
外部データ
計測
温度計測
0.5
10.5
215.5
160.5
250.5
16 (h)
8 (h)
480 (s)
8 (s)
8 (s)
66.6%
33.3%
0.556%
0.009%
0.009%
0.33µA
3.5µA
1.2µA
0.01µA
0.02µA
ANASW
ON
OFF
OFF
OFF
OFF
BIASRES
OFF
ON
ON
ON
ON
OPA
OFF
ON
ON
ON
ON
OPB
OFF
ON
ON
ON
ON
PREAMP
OFF
OFF
ON
OFF
ON
ADC
OFF
OFF
ON
ON
ON
温度センサ
OFF
OFF
OFF
OFF
ON
ON
ON
ON
ON
ON
2
I C&ロジック
Ver.1
ポテンショスタット
（3 リード）
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平均消費電流
5.01µA
- 42 -
NJU9101
■アプリケーションマニュアル
2
8. I C シリアルインターフェース
2
NJU9101 は、2 つの I C バスを有し、1 つはマイクロプロセッサなどのホストデバイスと通信を行います。
2
もう 1 つの I C バスは、温度補償パラメータ等を保持する目的である外部 EEPROM と通信を行います。
2
2
2 つの I C バスは互いに独立したバスであり、ホストインターフェースは I C スレーブデバイス、外部 EEPROM インターフェー
2
スは I C マスターデバイスとして動作します。
2
2
ホストと接続する I C バスは、シリアルクロック（SCL） / シリアルデータ（SDA）、外部 EEPROM と接続する I C バスはシリア
ルクロック（EXSCL）／シリアルデータ（EXSDA）です。
通信相手
バス
ホストデバイス
（例： MCU）
外部 EEPROM
入出力
・入力
データ（SDA）
・入力
・オープンドレイン出力
クロック（EXSCL）
・オープンドレイン出力
データ（EXSDA）
・入力
・オープンドレイン出力
uP
(I2C Master)
SCL
AFE： スレーブ
AFE： マスター
Serial EEPROM 16kbits
(I2C Slave)
SDA
EXSCL
AD0
AD1
マスター／スレーブ
クロック（SCL）
EXSDA
I2C Master Interface
(EEPROM Bridge)
I2C Slave Interface
AD2
10
(address)
8
(data)
Host Register
ADC
2
8.1.
I C スレーブインターフェース
ホストが NJU9101 内部のレジスタへアクセスを行うためのインターフェースです。
2
NJU9101 は、I C スレーブデバイスとなります。
NJU9101 の変換動作トリガ、変換データの取り出し、外部 EEPROM へのアクセスなどの操作は NJU9101 内蔵レジスタの
読み書きを介して行います。ホストレジスタは、アドレス「0x00 to 0x3F」、データ幅 「8 ビット」 のレジスタです。
Ver.1
http://www.njr.co.jp/
- 43 -
NJU9101
■アプリケーションマニュアル
2
● I C プロトコル
2
NJU9101 の I C スレーブアドレスは、固定値の 4 ビットアドレス 0x9 (0b1001) と、アドレス設定ピン AD2、AD1、AD0 にて設
定されます。
レジスタ書き込みを行うにいはスレーブアドレス+Write ビットの後に、書き込みレジスタアドレス、書き込みデータの順に送信
を行います。書き込みデータの送信を複数バイト続けた場合は、書き込みレジスタアドレスが自動的にインクリメントされその
アドレスへデータが書き込まれます。レジスタアドレスが 0x3F を超える場合、アドレス 0x00 にラップアラウンドします。
レジスタ読み出しを行うには、スレーブアドレス+Write ビットの後に、読み出しレジスタアドレスを送信し、リピートスタートを送
出します。レジスタデータ読み出しを複数バイト続けた場合は、読み出しアドレスレジスタが自動的にインクリメントされ、その
アドレスのデータが読み出されます。レジスタアドレスが、0x3F を超える場合、アドレス 0x00 にラップアラウンドします。
レジスタ書き込み
4
S
3
1
I2C Slave Addr[3:0] AD2 AD1 AD0 W
2
A
0
A
0
6
0
Register Addr[5:0]
0
Register Addr[5:0]
8
A
Write Data Byte
A
Write Data Byte
A
P
レジスタ連続書き込み
4
S
3
1
I2C Slave Addr[3:0] AD2 AD1 AD0 W
2
6
8
8
A
Register Addr
4
レジスタ読み出し
S
4
レジスタ連続読み出し
S
3
1
I2C Slave Addr[3:0] AD2 AD1 AD0 W
3
2
A
0
A
0
1
I2C Slave Addr[3:0] AD2 AD1 AD0 W
6
0
Register Addr[5:0]
0
Register Addr[5:0]
2
4
Write Data Byte
A
Sr I2C Slave Addr[3:0] AD2 AD1 AD0 R
A
P
Register Addr+N
3
Sr I2C Slave Addr[3:0] AD2 AD1 AD0 R
4
A
Register Addr+1
A
6
8
Write Data Byte
8
A
Read Data Byte
A
Read Data Byte
3
A
P
8
8
A
Register Addr
Read Data Byte
Register Addr+1
A
Read Data Byte
A
Register Addr+N
SDA方向
マスター出力/スレーブ入力
マスター入力/スレーブ出力
S: Start Condition
Sr: Repeat Start Condition
P: Stop Condition
A: Ack
A: Nack
R: Read
W: Write
● 外部 EEPROM インターフェース
2
NJU9101 の外部ストレージとして 16k-Bit (2kByte) の容量を持つ I C EEPROM が接続されます。外部 EEPROM は、
2
Microchip 24LC16 を標準とします。通信方式に互換性のある I C Serial EEPROM であれば他の製品も使用できます。
外部 EEPROM の一部の領域は、レジスタ設定値の保存のために使用されます。外部 EEPROM の残りの領域はホストが任
意の用途に使用することが出来ます。
ホストインターフェースから外部 EEPROM に対して 4 つの操作がサポートされています。
・外部 EEPROM の任意のアドレスからのデータ読み出し
・外部 EEPROM の任意のアドレスへのデータ書き込み
・外部 EEPROM からホストレジスタへの設定値の一括ロード
・外部 EEPROM へのホストレジスタ設定値の一括ストア
外部 EEPROM の操作方法は、「各レジスタビット説明： ROMCTL レジスタ」をご参照ください。
Ver.1
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- 44 -
P
NJU9101
■アプリケーションマニュアル
2
● 外部 EEPROM 操作フローと外部 EEPROM I C バスタイミング
外部EEPROM へのアクセスを行うためのレジスタ操作フローを数に示します。外部EEPROM へのアクセスは、システムクロ
ックが動作状態であること、及び ROMBUSY ビットが “0” であることを確認してから開始する必要があります。また AD 変換
動作中であっても外部 EEPROM への操作は可能です （リセット解除直後のレジスタ初期値読み出しを除く）。
RESET
リセット後
アイドル状態
EEPROMアクセス開始
ROMBUSYビット
読み出し
no
ROMBUSY=0?
yes
EEPROM
アクセス可能状態
ROMBUSY=0
EEPROMアクセス開始
1バイト読み出し
1バイト書き込み
レジスタ設定値ロード
レジスタ設定値ストア
ROMADRレジスタ
アドレス設定
ROMADRレジスタ
アドレス設定
ROMDATAレジスタ
書き込みデータ設定
ROMMODE=10
ROMACT=1
書き込み
ROMMODE=11
ROMACT=1
書き込み
ROMMODE=00
ROMACT=1
書き込み
ROMMODE=01
ROMACT=1
書き込み
ROMBUSYビット
読み出し
ROMBUSYビット
読み出し
ROMBUSYビット
読み出し
ROMBUSYビット
読み出し
no
ROMBUSY=0?
yes
no
ROMBUSY=0?
no
ROMDATAレジスタ
読み出し
ROMBUSY=0?
yes
ROMBUSY=0?
設定値ロード完了
yes
no
設定値ストア完了
yes
書き込み完了
外部 EEPROM は書込み操作後、約 5msec の内部書き込み期間を必要とします。この期間は外部 EEPROM への読み出し
／書き込みを行うことはできず、外部 EEPROM はアドレスバイトに対し、NACK を返します。外部 EEPROM 制御部は外部
EEPROM アクセスを開始する際、送出したアドレスバイトに対して、NACK を受信する場合、ACK を受信するまでポーリング
を行い、外部 EEPROM 内部の書き込み期間の完了を待ちます。
チップに外部 EEPROM が接続されていない場合、アドレスバイトは常に NACK 受信となるため、外部 EEPROM 制御部はポ
ーリング状態から抜けることはできません。このようなケースでは ROMSTOP ビットによる強制中断を行い、外部 EEPROM
へのアクセスを終了、もしくは EXSDA 端子を “0” に固定し、強制的に通信エラーを発生させる（ROMERR ビット=”1”）ことに
より、素早くポーリング状態から抜け出すことが出来ます。
外部 EEPROM を制御するためのクロックスピードは、1 ビット転送あたり 3 システムクロックを使用します。これは通信速度
fin/3 [bps] を意味します。
Ver.1
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NJU9101
■アプリケーションマニュアル
● ∆ΣADC 変換動作制御
下図に、AD 変換制御部の状態遷移を示します。
RESET
クロック起動待ち
CLKRUN=0
MEAS=0
ROMBUSY=0
BOOT=1
OTPROMレジスタ初期値ロード
CLKRUN=1
MEAS=0
ROMBUSY=0
BOOT=1
EEPROMレジスタ初期値ロード
CLKRUN=1
MEAS=0
ROMBUSY=1
BOOT=1
BLKCNT[4] = 0
クロック停止アイドル
CLKRUN=0
MEAS=0
ROMBUSY=0
BOOT=0
BLKCNT[4] = 1
BLKCNT[4]
(OSC Power)
BLKCNT[4] = 0
BLKCNT[4] = 1
クロック起動待ち
MEAS = 1書き込み
アイドル
CLKRUN=1
MEAS=0
ROMBUSY=0
BOOT=0
MEAS = 1書き込み
クロック起動待ち
CLKRUN=0
MEAS=1
MEAS_SC = 1
MEAS_SC
MEAS_SC = 0
連続変換
CLKRUN=1
MEAS=1
MEAS_SC = 1
変換終了
(RDYB=0)
BLKCNT[4]
(OSC Power)
BLKCNT[4] = 0
Ver.1
MEAS_SC = 0
シングル変換
CLKRUN=1
MEAS=1
変換終了
MEAS=0
RDYB=0
MEAS = 0書き込み
BLKCNT[4] = 0
MEAS_SC
BLKCNT[4]
(OSC Power)
BLKCNT[4] = 1
BLKCNT[4] = 1
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NJU9101
■アプリケーションマニュアル
● 起動
2
パワーオンリセット、または I C リセットの解除後、内部クロックを起動し、外部 EEPROM のレジスタ設定値保存領域からデー
タを読み出し、オンチップのレジスタにロードします。この間 ROMBUSY ビットは ”1” を示します。レジスタへロード完了後、
BLKCNT[4] ビット（OSC のパワーダウン設定値）に従って、アイドル状態、もしくはクロック停止アイドル状態となります。
● アイドル状態
変換動作を行っていない状態をアイドル状態とします。アイドル状態では BLKCNT[4] （OSC パワーダウン）ビットの値によっ
て、システムクロックの動作／停止が切り替わります。システムクロックが停止しているとき、クロック停止アイドル状態となり
CTRL レジスタと BLKCNT レジスタ以外のレジスタへの書き込みを行うことはできません。CTRL レジスタと BLKCNT レジス
タ以外のレジスタを変更するときには、必ず、BLKCNT[4] ビットを “1” にしてください。
● 変換動作
MEAS ビットに “1” を書き込むとレジスタ設定に従った変換動作を開始します。
まず初めに、変換スタート後、∆Σ モジュレータの起動時間 TWU を必要とします。
TWU = 20 / fmod
[sec]
∆Σ モジュレータの動作クロック fmod （標準 153.6kHz）を OSR / REJ ビットで設定されるデシメーション率で分周した周波数の
周期、Tadc を定義します。
Tadc = デシメーション率 / fmod
[sec]
この Tadc が AD 変換動作タイミングの基本単位となります。
また変換完了後、データ補正演算のためにシステムクロック fOSC で約 70 サイクルを使用します。
この期間を Tcal とします。
Tcal = 70 / fOSC ≈ 230µ
[sec]
● シングル変換
シングル変換での変換時間は、TWU + 3 x Tadc + Tcal となります。変換開始から “3 x Tadc” で変換が完了し、データ補正が行
われます。データ補正完了後、データレジスタが更新され、RDYB ビットがアサートされます。
変換開始
モジュレータ+Sinc3 Filter
Tadc
Tadc
Tadc
Tcal
コード補正演算
MEAS
RDYB
AMPDATA
Ver.1
変換データ
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- 47 -
NJU9101
■アプリケーションマニュアル
● シングル変換 ＋ チョップ動作
シングル変換 + チョップ動作での変換時間は、TWU + 6 x Tadc + Tcal となります。変換開始から “6 x Tadc” で変換が完了し、
データ補正が行われます。データ補正完了後、データレジスタが更新され、RDYB ビットがアサートされます。MEAS ビットは
“0” に変化し、再びアイドル状態となります。チョップ動作では差動入力の政府入力を入れ替え、変換を 2 度行うことで、ADC
のオフセットをキャンセルします。
変換開始
正転入力変換
Tadc
モジュレータ+Sinc3 Filter
反転入力変換
Tadc
Tadc
Tadc
Tadc
Tadc
Tcal
コード補正演算
MEAS
RDYB
AMPDATA
変換データ
● 連続変換
連続変換 + チョップ動作での初回変換時間は、”TWU + 6 x Tadc + Tcal” となります。変換開始から “6 x Tadc” で最初の変換が
完了し、データ補正が行われます。データ補正後、データレジスタが更新され、RDYB ビットがアサートされます。以降は、”3 x
Tadc” 毎にデータレジスタが更新され、その度に RDYB ビットがアサートされます。この時のデータ変換レートは “1 / (3 x Tadc)
[sps]” となります。MEAS ビットに “0” を書き込むまで変換動作が継続されます。
変換開始
A
Tadc
モジュレータ+Sinc3 Filter
Tadc
B
Tadc
C
Tadc
Tadc
Tcal
コード補正演算
Tadc
Tcal
Tcal
MEAS
RDYB
AMPDATA
変換データA
変換データB
変換データC
● 連続変換 + チョップ動作
連続変換 + チョップ動作での変換時間は、”TWU + 6 x Tadc + Tcal” となります。変換開始から “6 x Tadc” で最初の変換が完
了し、データ補正が行われます。データ補正後、データレジスタが更新され、RDYB ビットがアサートされます。以降は、”3 x
Tadc” 毎にデータレジスタが更新され、その度に RDYB ビットがアサートされます。このときのデータ変換レートは “1 / (3 x
Tadc) [sps]” となります。MEAS ビットに “0” を書き込むまで変換動作が継続されます。
変換開始
A
モジュレータ+Sinc3 Filter
コード補正演算
Tadc
Tadc
Tadc
Tadc
Tadc
B
Tadc
Tadc
Tadc
Tadc
Tcal
Tadc
Tadc
Tcal
MEAS
RDYB
AMPDATA
Ver.1
変換データA
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変換データB
- 48 -
NJU9101
■アプリケーションマニュアル
● クロック停止アイドル中の変換動作
クロック停止アイドル状態 (BLKCNT[4] = 0) では、変換開始トリガから変換を開始するまでにクロック起動のための待機時間
( ≈ 830µs ) が必要となります。シングル変換の場合、変換完了後は自動的にクロック停止アイドル状態へ戻ります。
変換開始
Tadc
モジュレータ+Sinc3 Filter
Tadc
Tadc
Tcal
コード補正演算
MEAS
RDYB
クロック起動待機
CLKRUN
AMPDATA
変換データ
● パワーダウン制御
チップ内の各ブロックは、変換動作状態を示す MEAS ビット、変換チャンネル設定する MEAS_SEL ビット、リファレンス電圧選
択を設定する VREFSEL ビット、PREAMP 動作を選択する PAMPSEL、及びアイドル中のパワーダウン状態を設定する
BLKCNT[7:0] ビットの値によって、各回路ブロックのパワーダウン制御を行います。
BIASRES ブロック パワーダウン
ブロック
BIASRES
BLKCNT
[7]
状態
0
パワーダウン
1
動作
OPA ブロック パワーダウン
ブロック
OPA
MEAS
MEAS_SEL
[1:0]
BLKCNT
[5]
0
-
0
1
00 / 10
0
1
01
0
-
-
1
MEAS
MEAS_SEL
[1:0]
BLKCNT
[6]
0
-
0
1
00 / 10
0
1
01
0
-
-
1
状態
パワーダウン
動作
OPB ブロック パワーダウン
ブロック
OPB
Ver.1
状態
パワーダウン
動作
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- 49 -
NJU9101
■アプリケーションマニュアル
内蔵発振器 OSC ブロック パワーダウン
ブロック
OSC
BLKCNT [4]
BLKCNT [1]
OSC
ADC
0
0
0
1
0
0
-
1
-
-
-
1
MEAS
MEAS_SEL
[1:0]
PAMPSEL
BLKCNT
[3]
状態
0
-
-
0
パワーダウン
MEAS
状態
パワーダウン
動作
PREAMP ブロック パワーダウン
ブロック
PREAMP
1
00
-
-
動作
1
01 / 10
0
0
パワーダウン
1
01 / 10
1
0
-
-
-
1
MEAS_SEL
[1:0]
BIASSEL
VREFSEL
BLKCNT
[2]
状態
0
-
1
-
0
パワーダウン
1
00
1
-
0
1
01 / 10
1
0
0
1
01 / 10
1
1
0
-
-
1
-
1
-
-
0
-
-
動作
内蔵基準電圧 （INTVREF） ブロック パワーダウン
ブロック
INTVREF
MEAS
動作
パワーダウン
動作
ADC ブロック パワーダウン
ブロック
ADC
BLKCNT
[1]
状態
0
パワーダウン
0
動作
1
温度センサ ブロック パワーダウン
ブロック
温度
センサ
Ver.1
MEAS_SEL
[1:0]
BLKCNT
[0]
状態
0
-
0
パワーダウン
1
00
0
動作
1
01 / 10
0
パワーダウン
-
-
1
動作
MEAS
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- 50 -
NJU9101
■アプリケーションマニュアル
● データ処理
アナログ入力信号は、2 次の∆Σ モジュレータで PDM 信号に変調後、Sinc3 デジタルフィルタによって PCM データとなります。
Sinc3 デジタルフィルタ出力は、”AMPDATA” / “AUXDATA” / “TMPDATA” それぞれのデータ補正演算処理後、”AMPDATA” /
“AUXDATA” / “TMPDATA” レジスタに格納されます。
● ∆Σ モジュレータ
∆Σ モジュレータは、内蔵 OSC クロック（fOSC） を”CLKDIV” ビットの設定に従って分周したクロック周波数（fmod）によって駆動さ
れます。この fmod が ADC のオーバーサンプリング周波数に相当します。fmod は標準（システムクロック / 2）で 153.6kHz です。
モジュレータは 2 次の∆Σ 構成で、変調率は標準で 66.7%です。差動入力信号が+1.5Vpp の場合、変調器出力レベルは+1Vpp と
なります。
● Sinc3 フィルタ
この ADC のデジタルフィルタはデシメーション率が最大 768 の 3 次 Sinc フィルタです。OSR ビットと REJ ビットの設定により
デシメーション率を選択できます。
■ Sinc3 フィルタ周波数特性例 1
（チョッピング OFF 設定例）
変換時間 = 7.5ms （シングル変換）
デシメーション率 = 320
（OSR=01、REJ=10、CLKDIV=00、ADCCHOP=0）
■ Sinc3 フィルタ周波数特性例 2
（チョッピング ON 設定例）
変換時間 = 13.8ms （シングル変換）
デシメーション率 = 320
（OSR=01、REJ=10、CLKDIV=00、ADCCHOP=1）
Ver.1
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NJU9101
■アプリケーションマニュアル
■ Sinc3 フィルタ周波数特性例 3
（50 / 60Hz リジェクション設定例）
変換時間 = 61.6ms （シングル変換）
デシメーション率 = 768
（OSR=00、REJ=00、CLKDIV=10、ADCCHOP=0）
■ Sinc3 フィルタ周波数特性例 4
（最速 変換時間の設定例）
変換時間 = 2.8ms
（シングル変換）
デシメーション率 = 80
（OSR=11、REJ=10、CLKDIV=00、ADCCHOP=0）
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■アプリケーションマニュアル
● データ補正処理
アナログ入力信号は、∆Σ モジュレータで PDM 信号に変調されます。デジタルフィルタは、モジュレータ出力をフィルタし、19 ビ
ットの符号付数として変換データ “ADCDATA” を出力します。そのフルスケールは -262144 to +262143（0x40000 to
0x3FFFF) となります。”ADCDATA” に対して、”AMPDATA “ / “AUXDATA” / “TMPDATA” それぞれに異なるデータ補正処
理が行われ、補正後の変換データが各レジスタに格納されます。
Vin
Delta-Sigma
Modulator
PRE
AMP
PRE_GAIN
Digital
Filter
19 ADCDATA
AMPDATA
Calibration Circuit
16
AUXDATA
Calibration Circuit
16
TMPDATA
Calibration Circuit
10
AMPDATA
ADC_GAIN
AUXDATA
TMPDATA
ここで、”PREAMP” での電圧利得 Gpre、ADC での変換利得 Gadc を以下のように定義します。
PREAMP の利得
ADC の利得
PAMPSEL
PRE_GAIN
Gpre
ADC_GAIN
Gadc
0
XX
1
00
1
1
00
1
01
2
1
01
2
10
4
1
10
4
11
8
1
11
8
“VREFSEL” ビットによって選択された基準電圧を Vref、PREAMP の差動入力電圧を Vin とすると、デジタルフィルタ出力
ADCDATA は以下のように出力されます。”ADCDATA” が 19 ビット符号付数で表現できる範囲を超える場合、19 ビット符号付
数で表現できる最大、または最小の値に制限されます。
ADCDATA = 262144 × 𝐺 × 𝐺ௗ ×
Ver.1
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2 𝑉
×
3 𝑉
- 53 -
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■アプリケーションマニュアル
● AMPDATA データ補正
AMPDATA データ補正では、”ADCDATA” に対してオフセット補正と感度補正を行い、”AMPDATA [15:0] ビットに補正後の
データが格納されます。”AMPDATA” データ補正パスではオフセット補正、感度補正による温度特性補償が可能で
す。”AMPDATA” デ−タ補正パスを下図に示します。
OFOV
PRE
AMP
Delta-Sigma
Modulator
Digital
Filter
SCAL
(SCALx/-45)
8
10
OCAL
(OCALx/-45)
8
10
TMPDATA
19
ADCDATA
+
OC
(Offset Coefficient)
-
OV
19
A
+
SC
(Sensitivity Coefficient)
17
10
D0
Divide
A/B
19
Limit
16
AMPDATA
B
18
+
-
CERR
10
+
10
OCALA
(OCALxA)
X
20
+
10
CERR
9
X
+
OCALB
(OCALxB)
SCALA
(SCALxA)
19
16
+
+
SCALB
(SCALxB)
8
Sensor Coefficients Table
“AMPDATA” のオフセット補正は、”OCAL3 / 2 / 1” レジスタで区切られる 4 つの温度区間に対して、それぞれ独立に 0 次項
（OCALx [°C] でのオフセット値=OCALxB） 及び 1 次項（温度勾配=OCALxA）が設定されます。OCALx レジスタの値は -45 ≤
OCAL1 < OCAL2 < OCAL3 ≤ 127 となるよう設定する必要があります。温度データレジスタ “TMPDATA” の値によって、こ
れらの係数は自動的に選択されます。オフセット補正係数 OC は 17 ビットの符号付数で、以下のように求められます。
条件
計算式
-45 ≤ TEMPDATA [9:2] ˂ OCAL1
OC = [ {TEMPDATA – (-45 x 4) } x OCAL1A ] + (OCAL1B x 4)
OCAL1 ≤ TEMPDATA [9:2] ˂ OCAL2
OC = [ {TEMPDATA – (OCAL1 x 4) } x OCAL2A ] + (OCAL2B x 4)
OCAL2 ≤ TEMPDATA [9:2] ˂ OCAL3
OC = [ {TEMPDATA – (OCAL2 x 4) } x OCAL3A ] + (OCAL3B x 4)
OCAL3 ≤ TEMPDATA [9:2]
OC = [ {TEMPDATA – (OCAL3 x 4) } x OCAL4A ] + (OCAL4B x 4)
※ OC の値が 17 ビットの符号付数で表現できる範囲 -65536 to +65535 （0x10000 to 0x0FFFF）を超える場合、オフセット補
正係数のエラー検出として CERR ビットがセットされます。この時、AMPDATA からは正常な値は得られません。
そして AMPDATA オフセット補正として、ADCDATA とオフセット補正係数 OC が加算され、オフセット補正後の変換データ D0
が求められます。
D0 = ADCDATA + (OC x 4)
※ OC 値の加算によって、D0 の値が 19 ビットの符号付数で表現できる範囲 -262144 to +262143 (0x40000 to 0x3FFFF)を超
える場合、OFOV ビットがセットされます。この時、AMPDATA からは正常な値は得られません。
AMPDATA の感度補正は、SCAL3 / 2 / 1 レジスタで区切られる 4 つの温度区間に対して、それぞれ独立に 0 次項（SCALx
[°C] での感度補正値=SCALxB）及び 1 次項（温度勾配=SCALxA）が設定されます。SCALx レジスタの値は-45 ≤ SCAL1 <
SCAL2 < SCAL3 ≤ 127 となるよう設定する必要があります。温度データレジスタ TMPDATA の値によってこれらの係数で自
動的に選択されます。感度補正係数 SC は 18 ビットの符号無し数で、以下のように求められます。
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■アプリケーションマニュアル
条件
計算式
-45 ≤ TEMPDATA [9:2] ˂ SCAL1
SC = [ {TEMPDATA – (-45 x 4) } x SCAL1A ] + (SCAL1B x 4)
SCAL1 ≤ TEMPDATA [9:2] ˂ SCAL2
SC = [ {TEMPDATA – (SCAL1 x 4) } x SCAL2A ] + (SCAL2B x 4)
SCAL2 ≤ TEMPDATA [9:2] ˂ SCAL3
SC = [ {TEMPDATA – (SCAL2 x 4) } x SCAL3A ] + (SCAL3B x 4)
SCAL3 ≤ TEMPDATA [9:2]
SC = [ {TEMPDATA – (SCAL3 x 4) } + (SCAL4B x 4)
※ SC の値が 8192 to 262143 (0x02000 to 0x3FFFF)の範囲を超える場合、感度補正係数のエラー検出として CERR ビットが
セットされます。この時 AMPDATA からは正常な値は得られません。SC の値を 2.16 符号無し固定少数と見なした場合、こ
の範囲は 4.0 to 0.125 に相当します。
感度補正としてオフセット補正後の変換データ D0 を SC で除算し商を求めます。商の小数点以下の数値を四捨五入し整数に丸
めた値が AMPDATA の値となります。
𝐷0 × 2ଵସ
AMPDATA = Round ቆ
ቇ
𝑆𝐶
※ AMPDATA の値が 16 ビットの符号付数で表現できる範囲-32768 to +32767 (0x8000 to 0x7FFF) を超える場合、OV ビット
がセットされます。このとき ADCDATA の値は 16 ビット符号付数で表現できる最大、または最小の値に制限され AMPDATA
レジスタに格納されます。
補正範囲
レジスタ
分解能
±1.0 変換
14-Bit 変換
±1.0 変換
14-Bit 変換
オフセット係数
0次
OCALxB
±1.0
±8192
1 / (2^14)
0.5LSB
1次
OCALxA
±0.03125 / °C
±256LSB / °C
1 / (2 to 14) / °C
0.5LSB / °C
0次
SCALxB
x0.125 to x4.0
-
61ppm
-
1次
SCALxA
±15625ppm / °C
-
61ppm / °C
-
感度係数
Offset
Offset
Area 1
Offset
Area 2
Offset
Area 3
1.0
OCAL4B
OCAL1B
-45
OCAL4A
OCAL1A
OCAL3B
0.0
Offset
Area 4
OCAL1
OCAL3A
OCAL2
TMPDATA[degree]
OCAL3
127
OCAL2A
OCAL2B
-1.0
1/Gain=Sensitivity
Gain
Area 1
Gain
Area 2
4.0
SCAL2B
1.0
SCAL1B
-45
Gain
Area 3
SCAL4B
Gain
Area 4
SCAL4A
SCAL2A
SCAL3B SCAL3A
SCAL1A
TMPDATA[degree]
SCAL1
SCAL2
SCAL3
127
0.125
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■アプリケーションマニュアル
● AUXDATA データ補正
AUXDATA データ補正では、ADCDATA に対してオフセット補正とゲイン補正を行い、AUXDATA [15:0] ビットに補正後のデ
ータが格納されます。AUXDATA データ補正パスを下図に示します。
16
AUX_SCAL
PRE
AMP
Delta-Sigma
Modulator
Digital
Filter
19
ADCDATA
17
/4
OV
OFOV
33
+
AUX_OCAL
16
17
D1
X
17
16
/2
16
Limit
AUXDATA
-
ADCDATA の下位 2 ビットを切り捨て、オフセット補正係数 AUX_OCAL を減算し、オフセット補正後の変換データ D1 が求めら
れます。
𝐴𝐷𝐶𝐷𝐴𝑇𝐴
D1 = Truncate(
) − AUX_OCAL
4
※ AUX_OCAL 値の減算によって D1 の値が 17 ビットの符号付数で表現できる範囲 -65536 to +65535 (0x10000 to
0x0FFFF) を超える場合、OFOV ビットがセットされます。この時 AUXDATA からは正常な値は得られません。
16
ゲイン補正としてオフセット補正後の変換データ D1 お AUX_SCAL を乗算し積を求めます。積を 2 で割り、小数点以下の数値
を四捨五入し、整数に丸めた値が AUXDATA の値となります。
𝐷1 × 𝐴𝑈𝑋_𝑆𝐶𝐴𝐿
AUXDATA = Round(
)
2ଵ
※ AUXDATA の値が 16 ビットの符号付数で表現できる範囲 -32768 to +32767 (0x8000 to 0x7FFF) を超える場合、OV ビッ
トがセットされます。このとき ADCDATA の値は 16 ビット符号付数で表現できる最大、または最小の値に制限され
AUXDATA レジスタに格納されます。
レジスタ
補正範囲
分解能
±1.0 変換
14-Bit 変換
±1.0 変換
14-Bit 変換
オフセット補正係数
AUX_OCAL
±0.5
±4096
1 / (2^17)
0.125LSB
感度補正係数
AUX_SCAL
x0.0 to x2.0
-
30.5ppm / °C
-
● TMPDATA データ補正
TMPDATA データ補正では、ADCDATA を温度コードに変換します。TMPDATA の変換では VREFSEL、ADC_GAIN、
PRE_GAIN は自動的に適切な設定が選択されます。TMPDATA は、0.25°C / LSB で摂氏温度を表示する符号付 10 ビットの
値に変換されます。
TMPDATA の範囲は、-45.00°C to +127.75°C (0x34C to 0x1FF) です。変換データがこの範囲を超える場合、OV ビットがセ
ットされます。TMPDATA の値は、温度の最大（+127.75°C）、または最小（-45°C）の値に制限されます。
Ver.1
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■評価基板・パターンレイアウト情報
（注意） 電源間のデカップリングは、極力 IC 近傍に配置してください。
Ver.1
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■パッケージ外形図
EQFN-24-LE
S A
0.10 M
0.7±0.05
0.075
0. 10 M
4.00±0.05
S B
4.00±0.05
S
S
0.01 +0.010
-0.008
0.05
S
2.5
+0.06
-0.04
A
1pin
C
8
0.
B
3.
R0
0.40±0.05
8
Ver.1
0.5
2.5 +0.06
-0.04
0.23 +0.06
-0.04
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0.05
M
S AB
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■ランドパターン
EQFN-24-LE
Ver.1
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■包装仕様
EQFN ｴﾝﾎﾞｽｷｬﾘｱﾃ-ﾋﾟﾝｸﾞ(TE1/TE2)
EQFN18-E7
EQFN24-LK
EQFN24-LE
備考
A
2.25±0.05
4.35±0.05
4.35±0.05
内底の寸法
B
2.25±0.05
4.35±0.05
4.35±0.05
内底の寸法
1.00±0.1
E
1.75±0.1
1.75±0.1
1.75±0.1
F
3.5±0.05
5.50±0.05
5.50±0.05
P0
4.0±0.1
4.0±0.1
4.0±0.1
P1
4.0±0.1
8.0±0.1
8.0±0.1
P2
2.0±0.05
2.0±0.05
2.0±0.05
T
0.25±0.05
0.3±0.05
0.3±0.05
T2
1.00±0.07
1.30±0.07
1.30±0.07
K0
0.65±0.05
-
-
W
8.0±0.2
12.0±0.3
12.0±0.3
W1
5.5
9.5
9.5
T
F
1.5 +0.1/-0
1.00±0.1
φ D0
W
1.5 +0.1/-0
0.5±0.1
P0
B
1.5 +0.1/-0
P2
W1
D0
D1
引出し方向
E
照合文字
K0
P1
φ D1
A
T2
Ｅ
D
厚さ 0.1 以内
Ｃ
照合文字
EQFN18-E7
A
Ø180 +0/-1.5
EQFN24-LK
A
B
単位：mm
EQFN24-LE
Ø180 +0/-1.5
B
Ø60 +1/-0
Ø60 +1/-0
C
Ø 13±0.2
Ø 13±0.2
D
Ø 21±0.8
Ø 21±0.8
E
2±0.5
2±0.5
W
9 +0.3/-0
13 +1.0/-0
W1
1.2
1.2
収納数
3,000pcs
1,000pcs
W
単位:mm
カ バ − テ − プ で シ − ル
空 部
ﾃﾞﾊ ﾞｲｽ 挿 入 部
160mm 以 上
空 部
100mm 以 上
ｶﾊﾞ- ﾃ-ﾌﾟ
ﾘ-ﾙ1 周 分 以 上
引出し方向
ﾗﾍﾞﾙ
TE1
TE2
中箱に収納
ﾗﾍﾞﾙ
Ver.1
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■推奨実装方法
＊リフロー温度プロファイル
f
260°C
e
230°C
220°C
d
180°C
150°C
常温
a
Ver.1
b
c
a：温度上昇勾配 ：
b：予備加熱温度 ：
時間 ：
c：温度上昇勾配 ：
d：実装領域 A 温度 ：
時間 ：
e：実装領域 B 温度 ：
時間 ：
f：ピーク温度
：
ｇ：冷却温度勾配 ：
1 to 4°C /s
150 to 180°C
60 to 120s
1 to 4°C /s
220°C
60s 以内
230°C
40s 以内
260°C 以下
1 to 6°C /s
g
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■注意事項
１． 当社は、製品の品質、信頼性の向上に努めておりますが、半導体製品はある確率で故障が発生することがありますので、当
社半導体製品の故障により結果として、人身事故、火災事故、社会的な損害等を生じさせることのないように、お客様の責任
においてフェールセーフ設計、冗長設計、延焼対策設計、誤動作防止設計等の安全設計を行い、機器の安全性の確保に十
分留意されますようお願いします。
２． このデータシートの掲載内容の正確さには万全を期しておりますが、掲載内容について何らかの法的な保証を行うものでは
ありません。とくに応用回路については、製品の代表的な応用例を説明するためのものです。また、工業所有権その他の権
利の実施権の許諾を伴うものではなく、第三者の権利を侵害しないことを保証するものでもありません。
このデータシートに記載されている商標は、各社に帰属します。
３． このデータシートに掲載されている製品を、特に高度の信頼性が要求される下記の機器にご使用になる場合は、必ず事前に
当社営業窓口までご相談願います。
· 航空宇宙機器
· 海底機器
· 発電制御機器 (原子力、火力、水力等)
· 生命維持に関する医療装置
· 防災/ 防犯装置
· 輸送機器 (飛行機、鉄道、船舶等)
· 各種安全装置
４． このデータシートに掲載されている製品の仕様を逸脱した条件でご使用になりますと、製品の劣化、破壊等を招くことがあり
ますので、なさらないように願います。仕様を逸脱した条件でご使用になられた結果、人身事故、火災事故、社会的な損害等
を生じた場合、当社は一切その責任を負いません。
５． このデータシートに掲載されている製品の仕様等は、予告なく変更することがあります。ご使用にあたっては、納入仕様書の
取り交わしが必要です。
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