芯易德科技（深圳）有限公司 SDI0819 SOLIDIC 简化版 V2 24 位模数转换器 特征： 24位分辨率（无失码） 21位有效位(ENBO 128倍放大) 18.3位不动码 内部集成128/2倍增益放大器 内部集成震荡器 频率：4.92MHz 偏差：+/- 5% 输出码率10Hz、20Hz可选 内部集成参考电压（VCOM输出2.8V）, 亦可做为简单开关使用（VCOM输出 AVDD）。 SPI接口提供休眠控制，并切断VCOM输 出，方便间歇供电。（内部采用最新算 法，超快恢复速度） 提供环境监测通道B（单端输入，精度 11位，输出码率600Hz） 采用SPI简化数据输出接口（2线），可 开用端口更少的MCU。 工作电压：2.3v – 6v 简要描述： SDI0819 是一款 24 位无失码的高分辨 率模数转换器（ADC） ，采用 3 阶 Sigma-Delta 结构，内部集成 128 倍增益，可方便的应用 到各类微弱信号测量系统中，如：电子秤、 数字压力传感器、血压计等。 应用系统： 电子秤、数字压力传感器； 血压计等医疗仪器； 微弱信号测量及工业控制； 在电子秤应用中，SDI0819 可以轻松实 现 60000 点以上的电子秤精度。 SDI0819 通道 A 采用差分输入，进行高 精度测量；通道 B 采用单端输入，方便测量 环境参数（如：电源电压） SDI0819 提供参考源输出（VCOM 输出 2.8V），亦可做简单的控制开关使用（VCOM 输出 AVDD）。通过 VCOM，可对外部传感器 进行供电，以及进行方便的省电关断。 SDI0819 内部集成 128 倍增益放大器。 当 VREFP=5V（PGA = 128 倍）时，具有 21 位有效位（ENBO），等效输入噪声为 18nV； SDI0819 提供 DIP16、SOP16 封装。 〈如需相关的电子秤方案，请直接和我们联系〉 总体框图 _______________________________________________________________________________ www.solidic.com 芯易德科技（深圳）有限公司 SDI0819 SOLIDIC 简化版 V2 管脚说明 名称 引脚号 端口性质 简要描述 DVDD 1 数字 数字电源 AVDD 2 模拟 模拟电源 VCOM 3 模拟 输出 内部集成参考电压（VCOM 输出 2.8V）,亦可做为简 单开关使用（VCOM 输出 AVDD）。 1：SDI0819A：VCOM 输出 AVDD 2：SDI0819B：VCOM 输出 2.8V VREFP 4 模拟 输入 参考电源输入端 CAP1 5 模拟 滤波电容接口 CAP2 6 模拟 滤波电容接口 AIN1P 7 模拟 输入 通道 A 差分模拟输入正相端 AIN1N 8 模拟 输入 通道 A 差分模拟输入反相端 AIN2P 9 模拟 输入 通道 B 模拟输入正端 AGND 10 模拟 模拟地 DGND 11 数字 数字地 XTAL1/CLKIN 12 数字 晶振接口，亦可作为时钟输入 使用内置晶振时，该脚接地，或者浮空 XTAL2 13 数字 晶振接口，亦可作为时钟输入 使用内置晶振时，该脚浮空 SCLK 14 数字 输入 SPI 接口时钟信号 （请串接 1K 电阻到单片机） DRDY/DOUT 15 数字 输出 ADC 数据有效信号 及 串行数据输出： 具体控制时序参考 SPI 接口时序描述部分 （请串接 1K 电阻到单片机） SPEED 16 数字 输入 输出频率控制： 1： 20Hz（请串接 1K 电阻到电源） 0： 10Hz _______________________________________________________________________________ www.solidic.com 芯易德科技（深圳）有限公司 SDI0819 SOLIDIC 简化版 V2 虽然此集成电路带有 ESD 保护电路，但仍然在某些极端条件下的静电放电时遭到损坏。静电 放电可能造成整个芯片不工作，也可能对芯片中某些精密电路造成影响，使之不能达到我们 公开资料上的效果。因而在使用时应适当避免用手直接接触管脚，防止 ESD 的情况的发生。 极限条件： 参数 典型 单位 AVDD到AGND 压差 -0.3 - 6.0 V DVDD到DGND 压差 -0.3 - 6.0 V AGND到DGND 压差 -0.3 - +0.3 V 模拟输入电压 -0.3 – AVDD+0.3 V 数字输入电压 -0.3 – DVDD+0.3 V -30 - 100 ℃ 150 ℃ 最大工作温度范围 结温 电器参数： 测试条件： AVDD = DVDD = VREFP = +5V；温度范围：-25 – 80 摄氏度；采用外置晶振：4.9152MHz 参数 条件 取值范围 最小值 典型值 单位 最大值 输入信号 差分电压输入 PGA = 128 （VINP – V +/- 0.5 VREFP /128 VINN） 共模输入范围 AGND + 1.5 AVDD - 1.5 V 输出数据频率 10、80 Hz 输入信号带宽 2.5、20 Hz VREFP 1.5 AVDD AVDD + 0.3 V ADC 性能 分辨率 24 bit 等效输入噪声 18n V 积分非线性 PGA = 2 0.0002 0.001 % of FS （INL） PGA = 128 0.0005 0.001 % of FS 输入失调 PGA = 128 3 5 % of FS 输入失调温漂 +/-10 增益误差 0.01 % of FS 100 dB 陷波抑制 50Hz、60Hz nV / oC 功耗 电源电流 5V 电源 1.6 mA (PGA=128) 2.5V 电源 1.3 mA 电源电流 5V 电源 1 mA (PGA=2) 2.5V 电源 0.6 mA 0.3 mA SPI 休眠命令 _______________________________________________________________________________ www.solidic.com 芯易德科技（深圳）有限公司 SDI0819 SOLIDIC 简化版 V2 噪声性能： 增益 等效输入噪声有效值 等效输入噪声峰峰值 有效位 不动码位数 电源电压 = 5V ； VREFP = 5V ；输出频率 = 10Hz 2 600nV 3.1uV 22 19.6 128 18nV 100nV 21 18.6 电源电压 = 3.3V ； VREFP = 3.3V ；输出频率 = 10Hz 2 786nV 3.6uV 21 18.8 128 19nV 98nV 20.4 18 型号说明 型号 封装 功能 SDI0819AD DIP16 内部参考原电路做为简单开关使用（VCOM 输出 SDI0819AS SOP16 AVDD）。 SDI0819BD DIP16 SDI0819BS SOP16 功能模块描述： 内部参考原电路工作（VCOM 输出 2.8V） A 通道： 输入：AIN1P – AIN1N 输入范围：+/- 0.5VREF/GAIN ∆Σ ADC 采用补码输出 SDI0819 的 核 心 部 分 为 采 用 3 阶 Sigma-Delta 调制器结构的模数转换器，其 内部集成可编程增益（PGA = 2,128） 该调制器对输入模拟差分信号的采样 频率为 76.8KHz，远高于模拟信号的最大带 宽，因而简化了应用时输入通道的前置防混 叠滤波器。 输入为正 000001h – 7FFFFFh 0000000h 000000h 输入为负 FFFFFFh – 800000h B 通道： 输入：AIN1P – AGND（输入不能为负） 输入范围：0.5VREF/2 输出：002000h – 7FE000h 输出 24 位，但只有前面 11 为有效，其余为 0。 通道选择（MUX） SDI0819 提供两个通道数据测量通道， 通道 A 采用差分输入，进行高精度测量；通 道 B 采用单端输入(固定 2 倍增益)，方便测 量环境参数（如：电源电压） 通道 A，B 的使用通过 SPI 接口发送的 时钟上升沿数目来判断。 振荡器模块 SDI0819 时钟可通过“内部振荡器+晶 振”提供，也可围输入时钟，同时 SDI0818 内 部 集 成 了 RC 震 荡 器 ， 震 荡 频 率 为 4.9152MHz。 “内部振荡器+晶振”起振时，需按下 _______________________________________________________________________________ www.solidic.com 芯易德科技（深圳）有限公司 SDI0819 SOLIDIC 简化版 V2 图外接晶振和电容。晶振采用 4.9152MHz， C1、C2 取 20pF 左右。 通过外围电路输入时钟时，始终信号由 XTAL1 管脚输入。 采用内部 RC 震荡器时，XTAL1 接地 （也可浮空） ，XTAL2 必须浮空。 数字滤波 SDI0819 数字部分采用 4 阶的 COMB 数字滤波，并对调制器输出进行相应的降采 样，最终输出码率为 10Hz、20Hz 的转换代 码。数字滤波后的信号 3dB 带宽约 2.5Hz、 5Hz，这样将绝大部分经过调制后的量化噪 声滤除。 数字滤波中集成了对 50Hz、60Hz 的馅 波，使 SDI0819 能应用到电源噪声较强的环 境中。该数字馅波频率和晶振频率有关，当 晶振频率 fosc = 4.9152MHz 时，陷波频率为 50Hz、60Hz；当晶振频率 fosc = 2.4576MHz 时，陷波频率为 25Hz、30Hz； 内置参考源模块 SDI0819 内 部 集 成 了 LDO ， 输 入 为 AVDD，输出为 VCOM。该 LDO 提供 2.8V 参考电压输出，可以给传感器和 SDI0819 本 身的参考电压供电。 该 LDO 模块亦可做为简单开关使用 （VCOM 输出 AVDD）。 休眠机制 SDI0819 在 SCLK 高电平持续 100us 左 右进入休眠状态，SCLK 低电平马上退出休 眠。 在休眠状态下，将关断主要模拟部分的 电源，大部分数字电路停在进入休眠时的状 态，只保留时间模块，节省了大部分功耗。 休眠时 LDO 关闭，以切断外部传感器 电源供电，实现间歇性的供电，实现低功耗。 SDI0819 内部算法对休眠恢复进行了专 门的处理，加快恢复速度大大。一般休眠恢 复需要 4 个数据周期才能输出稳定的数据 （如：10Hz 码率的话，恢复时间大概为 0.4s）,SDI0819 在退出休眠 2 个数据周期后 即稳定，精度低的场合（电子称 6000 点一 下）退出休眠 1 个数据周期后就可以使用数 据。 在休眠模式下，在预定的休眠时间过 后，SDI0819 提供恢复提醒脉冲，可以连接 到 MCU 的外部中断，将 STOP 模式下的 MCU 唤醒。这样系统休眠时，MCU 可以进 入 STOP 模式，进一步减小休眠功耗。 SDI0819 的预定休眠时间可以通过 SPI 设定，（200ms,400ms,600ms,800ms）。当进 入休眠后，SDI0819 每隔预定的时间提供一 次恢复提醒脉冲。 SPI 接口 SDI0819 采用 SPI 简化数据输出接口（2 线）。SCLK 为时钟信号输入，DRDY/SDO 为数 据输出。 SPI 接口提供： 命令 SCLK 上升沿数目 B 通道 25 A 通道 2 倍 26 A 通道 128 倍 27 休眠 200ms 28 SDI0819A VCOM 输出 AVDD 休眠 400ms 25,26,27,29 SDI0819B VCOM 输出 2.8V 休眠 600ms 30 休眠 800ms 31 具体时序参考：“SPI 接口描述” _______________________________________________________________________________ www.solidic.com 芯易德科技（深圳）有限公司 SDI0819 SOLIDIC 简化版 V2 SPI 接口描述： ADC 转换数据读时序 SDI0819 采用两线 SPI 接口（DRDY/DOUT 、 SCLK），其中 SCLK 为串行接口的时钟 信号，DRDY/DOUT 为 SDI0819 的数据准备标志与数据输出复用信号。 SDI0819 通过 SPI 接口输出转换完毕的 24 位编码，高位在前。 正常 MCU 接口时序如下： ¾ 当 SDI0819 新转换数据到来后，DRDY/DOUT 马上有效，变为低电平。此时， DRDY/DOUT 为数据有效标志信号。 ¾ DRDY/DOUT 下降沿触发 MCU 中断，后者通过 SCLK 发送给 SDI0819 时钟 信号。SDI0819 在 SCLK 的上升沿将数据发送到 DRDY/DOUT 上。此时 DRDY/DOUT 为数据信号。数据信号高位在前，一共发送 24 为数据。 ¾ 在第 25 个 SCLK 的上升沿，DRDY/DOUT 强制拉高，恢复为数据有效标志信 号，如果没有新的 SCLK 到来的话，这种状态直到 SDI0819 新转换数据到来。 ¾ 25 个 SCLK 后，可继续方法送 SCLK。如果在新数据到来时，SDI0819 只检测 到 25 个 SCLK 上升沿，将马上启用 B 通道；如果检测到 26 个 SCLK 上升沿， 将启用 A 通道，PGA = 2；如果检测到 27 个 SCLK 上升沿，将启用 A 通道， PGA = 128；其他数值将保持现在配置不做处理。 参数 说明 最小值 t1 DRDY/DOUT 变低有效到第一个 SCLK 上升 0 最大值 单位 ns 沿的时间 t2 SCLK 上升沿到输出数据有效的时间 t3 SCLK 高低电平的宽度 100 t4 SDI0819 输出数据周期 100(10Hz) 50 ns ns 50(20Hz) ms 休眠命令时序 SDI0819 在 SCLK 高电平持续 100us 左右进入休眠状态，SCLK 低电平马上退出休眠。 预定休眠时间可以通过 SPI 设定，（200ms,400ms,600ms,800ms）。当进入休眠时，检测到的 SCLK 上升沿为： 检测到的 SCLK 上升沿 预定休眠时间 25,26,27,29 400ms 28 200ms 30 600ms 31 800ms _______________________________________________________________________________ www.solidic.com 芯易德科技（深圳）有限公司 SDI0819 SOLIDIC 简化版 V2 参数 说明 最小值 最大值 单位 T5 SDI0819 进入休眠的 SCLK 高电平持续时间 100 100 us T6 SDI0819 唤醒脉冲频率 400 400 ms T7 SDI0819 唤醒脉冲脉宽 2 us _______________________________________________________________________________ www.solidic.com 芯易德科技（深圳）有限公司 SDI0819 SOLIDIC 简化版 V2 封装：（PDIP - 16） （单位：mm） _______________________________________________________________________________ www.solidic.com