概述
ADA4558 是用于橋式傳感器的完全集成的傳感器信號(hào)調(diào)節(jié)器 IC。該器件使用可針對(duì)特定橋式傳感器進(jìn)行優(yōu)化的片內(nèi)校正和校準(zhǔn)硬件，通過(guò)內(nèi)部或外部檢測(cè)的溫度提供數(shù)字非線性校正和溫度補(bǔ)償。

ADA4558 采用四階數(shù)字校正算法，為具有二階非線性靈敏度的橋式傳感器提供 0.1% 滿量程范圍 (FSR) 的系統(tǒng)精度。ADA4558 包含一個(gè)本地互連網(wǎng)絡(luò) (LIN) 物理接口，用于在汽車環(huán)境中進(jìn)行單線高電壓通信。支持 LIN 2.1 和更早的版本。通過(guò) LIN 接口可以訪問(wèn)測(cè)量、下線 (EOL) 校準(zhǔn)和各種診斷功能。

模擬子系統(tǒng)包含模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 和具有 2.94 V/V 至 971.10 V/V 寬增益范圍的可編程增益放大器 (PGA)。為了較大限度地降低電源噪聲，通過(guò)內(nèi)部 4 V 電壓穩(wěn)壓器對(duì)橋式傳感器進(jìn)行偏置。ADA4558 的額定工作溫度范圍為 ?40°C 至 +150°C。該器件由 6 V 至 18 V 的電池電源電壓供電。ADA4558 采用 4 mm × 4 mm、20 引腳引線框芯片尺寸級(jí)封裝 (LFCSP)。
數(shù)據(jù)表：*附件：ADA4558具有LIN接口、非線性校正、溫度補(bǔ)償?shù)臉蚴絺鞲衅餍盘?hào)調(diào)節(jié)器IC技術(shù)手冊(cè).pdf

應(yīng)用

• 應(yīng)變片
  • 用于汽車的壓力信號(hào)調(diào)節(jié)器

特性

• 符合 LIN 2.1 標(biāo)準(zhǔn)的接口（橋式傳感器信號(hào)、溫度）
• 數(shù)字可編程增益和失調(diào)電壓調(diào)節(jié)
• 增益范圍為 2.94 V/V 至 971.10 V/V
• 傳感器溫度補(bǔ)償（一階或二階）
• 傳感器非線性度校正（一階或二階）
• 內(nèi)部或外部溫度傳感器補(bǔ)償
• 用于存儲(chǔ)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的 EEPROM 非易失存儲(chǔ)器
• 高系統(tǒng)精度：在整個(gè)溫度范圍內(nèi)具有 0.1% 的 FSR
• EMC 和 EMI 保護(hù)
• 開(kāi)路和短路故障保護(hù)
• 4 mm × 4 mm 20 引腳 LFCSP
• 6 V 至 18 V 電源供電
• 工作溫度范圍為 ?40°C 至 +150°C
• AEC-Q100 適用于汽車應(yīng)用

框圖

引腳配置描述

工作原理

ADA4558可與多種惠斯通電橋電阻式傳感器連接。圖1展示了ADA4558的框圖。電橋輸出的模擬信號(hào)被施加到前端抗混疊濾波器（AFE），然后進(jìn)入無(wú)限脈沖響應(yīng)（IIR）濾波器。在處理器中應(yīng)用校正算法，以補(bǔ)償非線性和溫度依賴性。

ADA4558的電源部分包括4V穩(wěn)壓器輸出和VREG引腳，該引腳為電橋和外部溫度傳感器供電。VREG引腳還為模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）提供參考電壓，從而構(gòu)成一個(gè)完整的稱重測(cè)量系統(tǒng)。

AFE由抗混疊濾波器、反相輸入開(kāi)關(guān)、可編程增益放大器（PGA）、低通濾波器、多路復(fù)用開(kāi)關(guān)以及14位逐次逼近寄存器（SAR）型ADC組成。

電橋傳感器的差分信號(hào)被施加到PGA，PGA對(duì)輸入差分信號(hào)進(jìn)行放大，并進(jìn)行傳感器失調(diào)電壓調(diào)整。

內(nèi)部多路復(fù)用器從PGA、內(nèi)部溫度傳感器、外部局部溫度傳感器（可選）以及其他雜散信號(hào)中選擇信號(hào)，然后將這些信號(hào)施加到14位片上SAR ADC，后者將模擬輸入轉(zhuǎn)換到數(shù)字域，以便進(jìn)一步處理。

接下來(lái)，對(duì)數(shù)字信號(hào)應(yīng)用IIR濾波器，以濾除任何不需要的噪聲信號(hào)，然后將濾波后的信號(hào)施加到處理器。

用戶可通過(guò)ADA4558的LIN接口，在其信號(hào)和溫度范圍內(nèi)對(duì)ADA4558和電橋傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)。校正系數(shù)經(jīng)過(guò)計(jì)算并存儲(chǔ)在電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器（EEPROM）中。在正常運(yùn)行期間，這些校正系數(shù)將應(yīng)用于校正算法。

ADA4558使用LIN接口提供經(jīng)過(guò)線性化處理的電橋傳感器數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)格式可自定義。ADA4558還提供溫度信息以及詳細(xì)的診斷和狀態(tài)信息。支持LIN 2.1、LIN 2.0和LIN 1.3三種模式。

有關(guān)ADA4558的更多信息和穩(wěn)壓器細(xì)節(jié)，請(qǐng)參閱《ADA4558硬件參考手冊(cè)》。