Microchip MCP3421A0T-E/CH 模数转换器（ADC）中文资料

型号与类型

MCP3421A0T-E/CH 是由 Microchip Technology Inc. 设计生产的一款高精度、低噪声的单通道模数转换器（ADC）。该ADC采用SOT-23-6封装，提供了高达18位的分辨率，使其特别适用于需要高分辨率和准确性的测量应用。MCP3421A0T-E/CH的I²C接口使其能够轻松与微控制器或其他数字设备通信，进一步扩展了其应用范围和灵活性。

　　厂商名称：Microchip

　　元件分类：数模转换芯片

　　中文描述： 模数转换器(ADC)，18位分辨率，1输入，差分输入，I2C接口，6引脚，SOT-23封装

　　英文描述： 1-Channel Single ADC Delta-Sigma 3.75sps 18-bit Serial Automotive 6-Pin SOT-23 T/R

　　数据手册：https://www.iczoom.com/data/k01-36681601-MCP3421A0T-E/CH.html

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　　MCP3421A0T-E/CH概述

　　MCP3421A0T-E/CH是一款具有差分输入和高达18位分辨率的1通道低噪声高精度delta-sigma模数转换器。板载精密2.048V参考电压可实现±2.048V的差分输入范围。该器件使用两线制I?C?兼容串行接口，并使用2.7至5.5V的单电源供电。MCP3421器件使用两线制I?C?兼容串行接口，根据用户可控制的配置位设置，以每秒3.75、15、60或240个采样的速率执行转换。该设备具有板载可编程增益放大器（PGA）。在进行模数转换之前，用户可以选择x1，x2，x4或x8的PGA增益。这允许MCP3421器件转换高分辨率的较小输入信号。

　　差分输入操作

　　板载基准电压源具有5ppm/°C的漂移

　　板载PGA

　　最大FSR的INL 10ppm

　　3V时为145?A低电流消耗

　　单次或连续转换选项

　　每次转换的内部失调和增益的自校准

　　应用

　　便携式器材，测试与测量，电源管理

　　MCP3421A0T-E/CH中文参数 

　　MCP3421A0T-E/CH引脚图

工作原理

MCP3421A0T-E/CH 是一款基于Delta-Sigma（ΔΣ）技术的模数转换器。Delta-Sigma（ΔΣ）技术是一种过采样技术，通过极高的采样率和数字滤波技术来实现高精度模拟到数字的转换。该技术通过连续对输入信号进行采样和积分，然后将积分结果与内部基准进行比较，生成一系列数字信号。这些数字信号通过数字滤波器处理，最终生成高精度的数字输出。

MCP3421A0T-E/CH 在转换过程中，首先通过差分输入接收模拟信号。差分输入能够减少共模噪声和干扰，提高信号的信噪比。随后，该信号通过板载的可编程增益放大器（PGA）进行放大，用户可以根据需要选择x1、x2、x4或x8的增益，以适配不同的输入信号范围。放大后的信号再经过Delta-Sigma调制器和数字滤波器处理，最终生成高精度的18位数字输出。

特点

1. 高分辨率：MCP3421A0T-E/CH提供高达18位的分辨率，能够将模拟信号划分为2^18个不同的离散值，提供非常精细的数字表示。

2. 差分输入：差分输入设计能够减少共模噪声和干扰，提高信号的信噪比和测量精度。

3. 可编程增益放大器（PGA）：板载的PGA允许用户根据输入信号的幅度选择适当的增益，从而实现对小信号的高分辨率测量。

4. 低功耗：在低功耗应用中表现出色，适合长时间运行的电池供电设备。在One-Shot模式下，设备在一次转换后自动进入低电流待机模式，大大降低了空闲期间的电流消耗。

5. 宽电源电压范围：支持2.7V至5.5V的电源电压范围，适用于多种电源电压条件。

6. 高精度板载电压参考：板载的2.048V精密电压参考具有±0.05%的精度和15ppm/°C的漂移，确保了测量的准确性和稳定性。

7. 灵活的采样率：根据用户可控制的配置位设置，MCP3421A0T-E/CH可以以每秒3.75、15、60或240个采样的速率执行转换，满足不同应用场景的需求。

8. 内部自校准：每次转换时，设备都会进行内部偏移和增益的自校准，进一步提高了测量的精度和稳定性。

应用

MCP3421A0T-E/CH 因其高精度和低功耗特性，广泛应用于各种测量和监测应用中。包括但不限于：

1. 便携式仪器：如便携式测量仪、测试仪等，需要高精度和低功耗的ADC进行数据采集。

2. 体重秤和电量计：在需要精确测量和显示的场合，如电子秤、电池电量计等。

3. 传感器应用：包括温度传感器、压力传感器、光传感器等，需要高精度ADC将模拟信号转换为数字信号进行处理。

4. 桥接感应：在压力、应变和力的测量中，通过桥接电路将物理量转换为电信号，再由MCP3421A0T-E/CH进行高精度测量。

5. 电源管理：在电源监控和管理系统中，用于测量电池的电压、电流等参数，确保电源的稳定性和可靠性。

参数

以下是MCP3421A0T-E/CH的主要参数：

• 分辨率：18位

• 输入类型：差分

• 接口类型：I²C

• 电源电压（模拟端/数字端）：2.7V至5.5V

• 工作温度：-40°C至+125°C

• 封装：SOT-23-6

• 引脚数：6Pin

• 尺寸：3.10 x 1.80 x 1.45mm

• 可编程增益放大器（PGA）增益：x1, x2, x4, x8

• 采样率：用户可选择3.75SPS（每秒采样数）、15SPS、60SPS或240SPS的采样率，以适应不同的应用需求。

• 转换时间：在最高采样率240SPS下，单次转换时间通常较短，具体取决于所选的采样率和内部处理时间。

• 功耗：在低功耗模式下，MCP3421A0T-E/CH的电流消耗极低，非常适合电池供电的应用。在待机模式下，电流消耗进一步降低，有助于延长设备的工作时间。

• 输入范围：通过PGA的可编程增益功能，MCP3421A0T-E/CH可以适应不同的输入信号范围。对于满量程（FS）输入，通常指PGA增益为x1时的输入范围，这取决于参考电压的设置，通常为接近内部参考电压2.048V的某个值。当PGA增益设置为x2、x4或x8时，满量程输入范围会相应地减小，但提高了对小信号的分辨率。

• 噪声：MCP3421A0T-E/CH具有低噪声特性，能够准确测量微弱的模拟信号。其噪声水平通常远低于其高分辨率所能区分的最小变化量。

• 线性度：该ADC的线性度良好，确保了在整个输入范围内，模拟信号到数字信号的转换保持高度一致性和准确性。

• 温度漂移：MCP3421A0T-E/CH的温度漂移非常小，即使在宽温度范围内工作，也能保持稳定的性能。这有助于确保在不同环境条件下测量结果的准确性。

• 精度：除了高分辨率外，MCP3421A0T-E/CH还提供了高精度测量。其精度指标包括积分非线性（INL）、微分非线性（DNL）和总谐波失真（THD）等，这些参数共同决定了ADC的整体精度和性能。

• 通信协议：MCP3421A0T-E/CH支持标准的I²C通信协议，这使得它能够与大多数微控制器和微处理器轻松连接。通过I²C接口，用户可以发送配置命令、读取转换结果，并控制ADC的工作模式。

• 内部校准：为了进一步提高测量精度，MCP3421A0T-E/CH内置了自动校准功能。在每次转换之前，ADC都会执行内部校准操作，以补偿偏移和增益误差。这种自动校准功能简化了系统设计，并提高了系统的可靠性和稳定性。

• 保护功能：为了保护ADC免受潜在损坏，MCP3421A0T-E/CH还具备一些保护功能。例如，它可能包括过压保护、过流保护或过热保护等机制，以确保在异常情况下ADC能够安全地关闭或降低功耗。

综上所述，MCP3421A0T-E/CH是一款功能强大、性能优越的高精度模数转换器。其高分辨率、低噪声、低功耗和可编程增益放大器等特点使其在众多测量和监测应用中具有广泛的应用前景。通过I²C接口与微控制器或其他数字设备连接，用户可以方便地实现高精度模拟信号的数字化处理和分析。