MCP3208CN中文权威手册

2007MicrochipTechnologyInc.DS21298D_CN第1页MCP3204/3208特性•12位分辨率•±1LSBDNL（昀大值）•±1LSBINL（昀大值）（MCP3204/3208-B）•±2LSBINL（昀大值）（MCP3204/3208-C）•4（MCP3204）或8（MCP3208）路输入通道•模拟输入可编程为单端输入或伪差分输入对•片上采样和保持电路•SPI串行接口（模式0,0和模式1,1）•单电源供电的电压范围：2.7V至5.5V•在VDD=5V时的昀大采样速率为100ksps•在VDD=2.7V时的昀大采样速率为50ksps•低功耗CMOS技术-500nA典型待机电流，昀大2µA-5V时，昀大工作电流为400µA•工业级温度范围：-40°C至+85°C•提供PDIP、SOIC和TSSOP封装应用•传感器接口•过程控制•数据采集•电池供电系统封装类型说明Microchip的MCP3204/3208器件是具有片上采样和保持电路的12位逐次逼近型模数（Analog-to-Digital，A/D）转换器。MCP3204可被编程为提供2组伪差分输入对或4个单端输入。MCP3208可被编程为提供4组差分输入对或8个单端输入。差分非线性（DNL）规范为±1LSB，积分非线性（INL）为±1LSB（MCP3204/3208-B）和±2LSB（MCP3204/3208-C）。它使用与SPI协议兼容的简单串行端口与器件通信。器件的转换速率可高达100ksps。MCP3204/3208器件具有2.7V至5.5V的宽电压工作范围。低电流设计使它仅消耗500nA和320µA的典型待机电流和工作电流。MCP3204以14引脚MSOP、PDIP、TSSOP和150milSOIC封装形式提供。MCP3208以16引脚PDIP和SOIC封装形式提供。功能框图VDDCLKDOUTMCP32041234141312111098567VREFDINCH0CH1CH2CH3CS/SHDNDGNDAGNDNCVDDCLKDOUTMCP320812341615141312111095678VREFDINCS/SHDNDGNDCH0CH1CH2CH3CH4CH5CH6CH7NCAGNDPDIP、SOIC和TSSOPPDIP和SOIC比较器采样和保持12位SARDAC控制逻辑CS/SHDNVREFVSSVDDCLKDOUT移位寄存器CH0通道多路开关输入CH1CH7**注：通道5-7仅在MCP3208上存在。DIN带SPI串行接口的2.7V，4/8通道12位A/D转换器21298d.bookPage1Saturday,April28,200711:00AMMCP3204/3208DS21298D_CN第2页2007MicrochipTechnologyInc.1.0电气特性绝对昀大值*VDD...................................................................................7.0V所有输入和输出相对于VSS的电压..........-0.6V至VDD+0.6V存储温度.......................................................-65°C至+150°C通电时的环境温度........................................-65°C至+125°C引脚的焊接温度（10秒）...........................................+300°C所有引脚的ESD保护....................................................4kV*注：如果器件工作条件超过上述“绝对昀大值”，可能会对器件造成永久性损坏。上述值仅为运行条件极大值，我们不建议器件在该条件下或该规范规定的范围以外运行。器件长时间工作在昀大值条件下，其稳定性会受到影响。引脚功能表名称功能VDD+2.7V至5.5V电源DGND数字地AGND模拟地CH0-CH7模拟输入CLK串行时钟DIN串行数据输入DOUT串行数据输出CS/SHDN片选/关断输入VREF参考电压输入电气规范电气特性：除非另外声明，否则所有参数均适用于以下条件：VDD=5V，VSS=0V，VREF=5V，TAMB=-40°C至+85°C，fSAMPLE=100ksps和fCLK=20*fSAMPLE参数符号昀小值典型值昀大值单位条件转换速率转换时间tCONV－－12时钟周期模拟输入采样时间tSAMPLE1.5时钟周期吞吐率fSAMPLE－－－－10050kspskspsVDD=VREF=5VVDD=VREF=2.7VDC精度分辨率12位积分非线性误差INL－－±0.75±1.0±1±2LSBMCP3204/3208-BMCP3204/3208-C差分非线性误差DNL－±0.5±1LSB温度变化时不丢失编码失调误差－±1.25±3LSB增益误差－±1.25±5LSB动态性能总谐波失真－-82－dBVIN=0.1V至4.9V@1kHz信噪比和失真（SINAD）－72－dBVIN=0.1V至4.9V@1kHz无失真动态范围－86－dBVIN=0.1V至4.9V@1kHz输入参考电压范围0.25－VDDV注2漏电流－－1000.0011503.0µAµACS=VDD=5V注1：此参数是周期性采样得到的，并未经100%测试。2：请参见相关的VREF电平线性性能关系曲线图。3：因为采样电容终将释放电荷，因此低于10kHz的有效时钟速率将对线性性能产生影响，尤其在温度升高的情况下。请参见第6.2节“保持昀小时钟速率”获得更多相关信息。21298d.bookPage2Saturday,April28,200711:00AM2007MicrochipTechnologyInc.DS21298D_CN第3页MCP3204/3208模拟输入在单端模式下，CH0至CH7通道的输入电压范围VSS－VREFV在伪差分模式下，IN+的输入电压范围IN-－VREF+IN-在伪差分模式下，IN-的输入电压范围VSS-100－VSS+100mV泄漏电流－0.001±1µA开关电阻－1000－Ω见图4-1采样电容－20－pF见图4-1数字输入/输出数据编码格式标准二进制高电平输入电压VIH0.7VDD－－V低电平输入电压VIL－－0.3VDDV高电平输出电压VOH4.1－－VIOH=-1mA，VDD=4.5V低电平输出电压VOL－－0.4VIOL=1mA，VDD=4.5V输入泄漏电流ILI-10－10µAVIN=VSS或VDD输出泄漏电流ILO-10－10µAVOUT=VSS或VDD引脚电容（所有输入/输出引脚）CIN,COUT－－10pFVDD=5.0V（注1）TAMB=25，f=1MHz时序参数时钟频率fCLK－－－－2.01.0MHzMHzVDD=5V（注3）VDD=2.7V（注3）时钟高电平时间tHI250－－ns时钟低电平时间tLO250－－nsCS下降到CLK出现第一个上升沿的时间tSUCS100－－ns数据输入建立时间tSU－－50ns数据输入保持时间tHD－－50nsCLK下降到输出数据有效的时间tDO－－200ns见图1-2和1-3CLK下降到输出使能的时间tEN－－200ns见图1-2和1-3CS上升到禁止输出的时间tDIS－－100ns见图1-2和1-3CS禁止时间tCSH500－－nsDout上升时间tR－－100ns见图1-2和1-3（注1）Dout下降时间tF－－100ns见图1-2和1-3（注1）电源要求工作电压VDD2.7－5.5V工作电流IDD－－320225400－µAVDD=VREF=5V，DOUT空载VDD=VREF=2.7V，DOUT空载待机电流IDDS－0.52.0µACS=VDD=5.0V电气规范（续）电气特性：除非另外声明，否则所有参数均适用于以下条件：VDD=5V，VSS=0V，VREF=5V，TAMB=-40°C至+85°C，fSAMPLE=100ksps和fCLK=20*fSAMPLE参数符号昀小值典型值昀大值单位条件注1：此参数是周期性采样得到的，并未经100%测试。2：请参见相关的VREF电平线性性能关系曲线图。3：因为采样电容终将释放电荷，因此低于10kHz的有效时钟速率将对线性性能产生影响，尤其在温度升高的情况下。请参见第6.2节“保持昀小时钟速率”获得更多相关信息。21298d.bookPage3Saturday,April28,200711:00AMMCP3204/3208DS21298D_CN第4页2007MicrochipTechnologyInc.图1-1：串行接口时序温度范围指定温度范围TA-40－+85°C工作温度范围TA-40－+85°C存储温度范围TA-65－+150°C封装热阻热阻，14L-PDIPθJA－70－°C/W热阻，14L-SOICθJA－108－°C/W热阻，14L-TSSOPθJA－100－°C/W热阻，16L-PDIPθJA－70－°C/W热阻，16L-SOICθJA－90－°C/W电气规范（续）电气特性：除非另外声明，否则所有参数均适用于以下条件：VDD=5V，VSS=0V，VREF=5V，TAMB=-40°C至+85°C，fSAMPLE=100ksps和fCLK=20*fSAMPLE参数符号昀小值典型值昀大值单位条件注1：此参数是周期性采样得到的，并未经100%测试。2：请参见相关的VREF电平线性性能关系曲线图。3：因为采样电容终将释放电荷，因此低于10kHz的有效时钟速率将对线性性能产生影响，尤其在温度升高的情况下。请参见第6.2节“保持昀小时钟速率”获得更多相关信息。CSCLKDINMSB输入tSUtHDtSUCStCSHtHItLODOUTtENtDOtRtFLSBMSB输出tDIS空位21298d.bookPage4Saturday,April28,200711:00AM2007MicrochipTechnologyInc.DS21298D_CN第5页MCP3204/3208图1-2：tR，tF和tDO的负载电路图1-3：tDIS和tEN的负载电路测试点1.4VDOUT3kΩCL=100PFDOUTTRtR和tF的电压波形CLKDOUTtDOtDO的电压波形TFVOHVOL90%10%*波形1是内部条件将输出设定为高电平时的输出波形，除非输出控制禁止输出。†波形2是内部条件将输出设定为低电平时的输出波形，除非输出控制禁止输出。测试点DOUT3kΩ100pFtDIS波形2TDIS波形1CSCLKDOUTTEN12B11TEN的电压波形TEN波形VDDVDD/2VSS34tDIS的电压波形DOUTDOUTCSVIHTDIS波形1*波形2†21298d.bookPage5Saturday,April28,200711:00AMMCP3204/3208DS21298D_CN第6页2007MicrochipTechnologyInc.2.0典型性能曲线注：除非另外声明，否则工作条件如下：VDD=VREF=5V，VSS=0V，fSAMPLE=100ksps，fCLK=20*fSAMPLE和TA=25°C。图2-1：积分非线性（INL）—采样速率关系曲线图2-2：积分非线性（INL）—VREF关系曲线图2-3：积分非线性（INL）—编码关系曲线（典型部分）图2-4：积分非线性（INL）—采样速率关系曲线（VDD=2.7V）图2-5：积分非线性（INL）—VREF关系曲线（VDD=2.7V）图2-6：积分非线性（INL）—编码关系曲线（典型部分，VDD=2.7V）注：以下图表来自有限数量样本的统计结果，仅供参考。所列出的性能特性未经测试，不做任何保证。一些图表中列出的数据可能超出规定的工作范围（例如，超出了规定的