TDC1000是一個(gè)完全集成的模擬前端（AFE），用于超聲波傳感測(cè)量液位、液體識(shí)別/濃度、流量以及汽車、工業(yè)、醫(yī)療和消費(fèi)市場(chǎng)中常見的接近/距離應(yīng)用。當(dāng)與MSP430/c200單片機(jī)、電源、無(wú)線和源代碼配合使用時(shí)，TI提供了完整的超聲波傳感解決方案。

　　TI的超聲波AFE提供可編程性和靈活性，以適應(yīng)廣泛的應(yīng)用和終端設(shè)備。TDC1000可配置為多個(gè)發(fā)射脈沖和頻率、增益和信號(hào)閾值，用于廣泛的傳感器頻率（31.25kHz至4MHz）和Q因數(shù)。類似地，接收路徑的可編程性允許在更大范圍的距離/儲(chǔ)罐尺寸和通過各種介質(zhì)檢測(cè)超聲波。

　　選擇不同的工作模式，TDC1000可以優(yōu)化為低功耗，使其成為電池供電的流量計(jì)、液位儀表和距離/接近測(cè)量的理想選擇。低噪聲放大器和比較器提供極低的抖動(dòng)，使皮秒分辨率和零流量和低流量測(cè)量精度。

　　應(yīng)用

　　通過不同的液位測(cè)量?jī)?chǔ)罐液位

　　流體識(shí)別/濃縮

　　流量計(jì)量：水、氣、熱

　　距離/接近感測(cè)

　　TDC1000的主要功能塊是發(fā)送（TX）和接收（RX）信道。發(fā)射機(jī)支持靈活的設(shè)置，以驅(qū)動(dòng)各種超聲波換能器，接收機(jī)提供可配置塊，具有各種應(yīng)用中信號(hào)調(diào)節(jié)的廣泛設(shè)置。接收信號(hào)鏈包括一個(gè)LNA（低噪聲放大器）、一個(gè)PGA（可編程增益放大器）和兩個(gè)用于回波確認(rèn)和停止脈沖生成的自動(dòng)調(diào)零比較器。

　　TDC1000提供三種工作模式：模式0、模式1和模式2。每種模式適用于一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用，如流量/濃度測(cè)量、容器液位測(cè)量、接近檢測(cè)、距離測(cè)量，以及需要精確測(cè)量飛行時(shí)間（TOF）的其他應(yīng)用。

　　測(cè)量循環(huán)由設(shè)備觸發(fā)引腳上的觸發(fā)信號(hào)啟動(dòng)。在斷言觸發(fā)信號(hào)后，在起始引腳上產(chǎn)生輸出脈沖。該信號(hào)用作開始TOF測(cè)量的時(shí)間基準(zhǔn)。發(fā)送器產(chǎn)生可編程的TX脈沖，與啟動(dòng)脈沖的上升沿同步，以驅(qū)動(dòng)超聲換能器并產(chǎn)生通過聲學(xué)介質(zhì)發(fā)射的超聲波。檢測(cè)超聲波通過接收器發(fā)出的信號(hào)。超聲波是直接接收還是反射接收取決于系統(tǒng)配置。停車信號(hào)由外部時(shí)間-數(shù)字轉(zhuǎn)換器（TDC）使用，其功能相當(dāng)于一個(gè)非常精確的秒表。系統(tǒng)必須包括一個(gè)TDC，以根據(jù)啟動(dòng)和停止脈沖之間的間隔測(cè)量TOF。在一些具有中等范圍精度要求（ns范圍）的應(yīng)用中，微控制器可用于測(cè)量TOF持續(xù)時(shí)間。在具有高量程精度要求（ps范圍）的應(yīng)用中，TI建議使用TDC7200時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器來(lái)測(cè)量TOF持續(xù)時(shí)間。

　　在每個(gè)應(yīng)用中，TDC1000必須通過串行接口（SPI）配置，以實(shí)現(xiàn)三種可用操作模式之一。此外，設(shè)備必須編程為各種應(yīng)用特定的參數(shù)，這些參數(shù)將在以下章節(jié)中解釋。