JAJSPS6 february   2023 TDC1000-Q1

PRODUCTION DATA  

  1. 1 特長
  2. 2 アプリケーション
  3. 3 概要
  4. 4 改訂履歴
  5. 5 ピン構成および機能
  6. 6 仕様
    1. 6.1 絶対最大定格
    2. 6.2 ESD 定格
    3. 6.3 推奨動作条件
    4. 6.4 熱に関する情報 #GUID-85677192-3B04-4958-89B0-56EA7EB89E00/APPNOTE_SPRA953
    5. 6.5 電気的特性
    6. 6.6 タイミング要件
    7. 6.7 スイッチング特性
    8. 6.8 代表的特性
  7. 7 パラメータ測定情報
  8. 8 詳細説明
    1. 8.1 概要
    2. 8.2 機能ブロック図
    3. 8.3 機能説明
      1. 8.3.1 トランスミッタの信号パス
      2. 8.3.2 レシーバ信号パス
      3. 8.3.3 低ノイズ・アンプ (LNA)
      4. 8.3.4 プログラマブル・ゲイン・アンプ (PGA)
      5. 8.3.5 レシーバ・フィルタ
      6. 8.3.6 STOP パルス生成用のコンパレータ
        1. 8.3.6.1 スレッショルド検出器と DAC
        2. 8.3.6.2 ゼロクロス検出コンパレータ
        3. 8.3.6.3 イベント・マネージャ
      7. 8.3.7 同相バッファ (VCOM)
      8. 8.3.8 温度センサ
        1. 8.3.8.1 複数の RTD による温度測定
        2. 8.3.8.2 単一の RTD による温度測定
    4. 8.4 デバイスの機能モード
      1. 8.4.1 TOF 測定モード
        1. 8.4.1.1 モード 0
        2. 8.4.1.2 モード 1
        3. 8.4.1.3 モード 2
      2. 8.4.2 ステート・マシン
      3. 8.4.3 送信動作
        1. 8.4.3.1 送信パルスのカウント
        2. 8.4.3.2 TX の 180°パルス・シフト
        3. 8.4.3.3 トランスミッタのダンピング
      4. 8.4.4 RECEIVE 動作
        1. 8.4.4.1 シングル・エコー受信モード
        2. 8.4.4.2 マルチ・エコー受信モード
      5. 8.4.5 タイミング
        1. 8.4.5.1 タイミング制御と周波数スケーリング (CLKIN)
        2. 8.4.5.2 TX/RX 測定のシーケンスとタイミング
      6. 8.4.6 TOF (飛行時間) 制御
        1. 8.4.6.1 短い TOF 測定
        2. 8.4.6.2 標準 TOF 測定
        3. 8.4.6.3 パワー・ブランキングを使用する標準 TOF 測定
        4. 8.4.6.4 同相リファレンス電圧のセトリング・タイム
        5. 8.4.6.5 TOF 測定のインターバル
      7. 8.4.7 平均化とチャネル選択
      8. 8.4.8 エラー報告
    5. 8.5 プログラミング
      1. 8.5.1 シリアル・ペリフェラル・インターフェイス (SPI)
        1. 8.5.1.1 チップ・セレクト・バー (CSB)
        2. 8.5.1.2 シリアル・クロック (SCLK)
        3. 8.5.1.3 シリアル・データ入力 (SDI)
        4. 8.5.1.4 シリアル・データ出力 (SDO)
    6. 8.6 レジスタ・マップ
  9. 9 アプリケーションと実装
    1. 9.1 アプリケーション情報
    2. 9.2 代表的なアプリケーション
      1. 9.2.1 液位と液体の識別の測定
        1. 9.2.1.1 設計要件
        2. 9.2.1.2 詳細な設計手順
          1. 9.2.1.2.1 液位測定
          2. 9.2.1.2.2 液体識別
        3. 9.2.1.3 アプリケーション曲線
      2. 9.2.2 水流量測定
        1. 9.2.2.1 設計要件
        2. 9.2.2.2 詳細な設計手順
          1. 9.2.2.2.1 規制と精度
          2. 9.2.2.2.2 超音波流量計での伝搬時間差方式
          3. 9.2.2.2.3 ΔTOF の精度要件の計算
          4. 9.2.2.2.4 動作
        3. 9.2.2.3 アプリケーション曲線
    3. 9.3 電源に関する推奨事項
    4. 9.4 レイアウト
      1. 9.4.1 レイアウトのガイドライン
      2. 9.4.2 レイアウト例
  10. 10デバイスおよびドキュメントのサポート
    1. 10.1 デバイスのサポート
      1. 10.1.1 開発サポート
    2. 10.2 ドキュメントの更新通知を受け取る方法
    3. 10.3 サポート・リソース
    4. 10.4 商標
    5. 10.5 静電気放電に関する注意事項
    6. 10.6 用語集
  11. 11メカニカル、パッケージ、および注文情報

6.5 電気的特性

ここで規定される電気的定格は、特に記述のない限り、このドキュメント内のすべての仕様に適用されます。これらの仕様は、デバイスを含む製品の寿命全体にわたり、デバイスの特性や機能の仕様を劣化させない条件として解釈されます。TA = 25℃、VDD = VIO = 3.7V、VCOM = VCM = VDD / 2、CVCOM = 10nF (特に記述のない限り)。
パラメータ テスト条件 最小値 標準値 最大値 単位
トランスミッタ信号パス (TX)
VOUT(TX) 出力電圧スイング ƒout = 1MHz、RL = 75Ω を VCM に接続 High VDD - 0.32 V
Low 0.32 V
IOUT(TX) 出力駆動電流 ƒout = 1MHz、RL = 75Ω を VCM に接続 22 mARMS
ƒOUT(TX) 出力 TX 周波数 ƒCLKIN = 8MHz、2 分周 (プログラマブル、「トランスミッタの信号パス」を参照） 4 MHz
レシーバ信号パス (RX)
ΔtSTOP STOP のサイクル間ジッタ LNA 容量性フィードバック、GPGA = 6dB、ƒIN = 1MHz、VIN = 100mVPP、CVCOM = 1μF、および図 7-1 50 psRMS
LNA
GLNA LNA ゲイン 容量性フィードバック、CIN = 300pF、ƒIN = 1MHz、RL = 100kΩ を VCM に接続、CVCOM = 1μF 20 dB
enLNA LNA 入力換算ノイズ密度 容量性フィードバック、CIN = 300pF、ƒ = 1MHz、VDD = 3.1V、VIN = VCM、RL = ∞、CVCOM = 1μF 2 nV/√Hz
VIN(LNA) 入力電圧範囲 抵抗性フィードバック、RL = 1kΩ を VCM に接続、CVCOM = 1μF High VCM + (VCM - 0.24) / (GLNA) V
Low VCM - (VCM - 0.24) / (GLNA) V
VOUT(LNA) 出力電圧範囲 抵抗性フィードバック、RL = 1kΩ を VCM に接続、CVCOM = 1μF High VDD - 0.24 V
Low GND + 0.24 V
SRLNA スルーレート(6) 抵抗性フィードバック、RL = 1kΩ を VCM に接続、100mV ステップ、CVCOM = 1μF 9 V/µs
XTK マルチプレクサのチャネル間クロストーク 容量性フィードバック、ƒ = 1MHz、RL = 100kΩ を VCM に接続、CVCOM = 1μF -57 dB
BWLNA -3dB の帯域幅 容量性フィードバック、CIN = 300pF、RL= 100kΩ を VCM に接続、CVCOM = 1μF 5 MHz
VOS(LNA) LNA 入力オフセット電圧 抵抗モード、VIN = VCM、RL = ∞ ±320 μV
VCOM
VCOM VCOM 出力電圧 CVCOM = 1µF VCM V
VCOM 出力誤差 0.5%
PGA
VIN(PGA) PGA 入力範囲  RL = 100kΩ をVCM に接続、CL = 10pF を GND に接続 High VCM + (VCM - 0.06) / (GPGA) V
Low VCM - (VCM - 0.06) / (GPGA) V
GPGAMIN PGA の最小ゲイン DC、RL = ∞、CL = 10pF 0 dB
GPGAMAX PGA の最大ゲイン 21 dB
ΔGPGA PGA のゲインのステップ・サイズ 3 dB
GE(PGA) PGA のゲイン誤差 DC、GPGA = 0dB、RL = ∞、CL = 10pF 5%
TCGPGA PGA のゲインの温度係数 DC、GPGA = 0dB、RL = ∞、CL = 10pF 170 ppm/℃
enPGA PGA 入力換算ノイズ密度 GPGA = 21dB、ƒ = 1MHz、VDD = 3.1V、VIN = VCM、RL = ∞、CVCOM = 1μF 3.1 nV/√Hz
VOUT(PGA) 出力範囲 RL = 100kΩ を VCM に接続、CL = 10pF を GND に接続 High VDD - 0.06 V
Low 60 mV
BWPGA -3dB の帯域幅 GPGA = 21dB、RL = 100kΩ を VCM に接続、CL = 10pF、CVCOM = 1μF 5 MHz
SRPGA スルーレート(6) GPGA = 21dB、RL = 100kΩ を VCM に接続、CL = 10pF、CVCOM = 1μF 12.5 V/µs
ゼロ・クロス・コンパレータ
VOS(COMP) 入力オフセット電圧(5) VCOM 基準 ±115 μV
enCOMP ゼロクロス・コンパレータの入力換算ノイズ(5)  1MHz 5 nV/√Hz
HYSTCOMP ヒステリシス(5) VCOM 基準 -10 mV
スレッショルド検出器
VTHDET スレッショルド・レベル ECHO_QUAL_THLD = 0h、VCOM 基準 -35 mV
ECHO_QUAL_THLD = 7h、VCOM 基準 -1.5 V
温度センサのインターフェイス(1)
TERROR 温度測定の精度 RREF = 1kΩ、PT1000 範囲：-40～125℃(2) 1 ℃
RREF = 1kΩ、PT1000 範囲：-15℃～85℃(2) 0.5 ℃
相対精度 RREF = 1kΩ、RRTD1 = RRTD2 = 1.1kΩ 0.02  ℃RMS
TGE ゲイン誤差 5.8 m℃/℃ 
電源
IDD VDD 電源電流 スリープ (EN = CLKIN = TRIGGER = Low) 0.61 µA
連続受信モード、LNA および PGA バイパス 2.8 3 mA
連続受信モード、LNA および PGA アクティブ 6.2 7.5 mA
温度測定のみ (PT1000 モード)(3) 370 400 µA
温度測定 (PT500 モード)(4) 500 540 µA
IIO VIO 電源のスリープ電流(5) スリープ (EN = CLKIN = TRIGGER = Low) 2 nA
デジタル入出力の特性
VIL 入力ロジック Low のスレッショルド 0.2 × VIO V
VIH 入力ロジック High のスレッショルド 0.8 × VIO V
VOL 出力ロジック Low のスレッショルド SDO ピン、100μA 電流 0.2 V
SDO ピン、1.85mA 電流 0.4 V
START ピンと STOP ピン、100μA の電流 0.5 V
START ピンと STOP ピン、1.85mA の電流 0.6 V
ERRB ピン、100μA の電流 0.2 V
ERRB ピン、1.85mA の電流 0.4 V
VOH 出力ロジック High のスレッショルド SDO ピン、100μA の電流 VIO - 0.2 V
SDO ピン、1.85mA の電流 VIO - 0.6 V
START ピンと STOP ピン、100μA の電流 VIO - 0.5 V
START ピンと STOP ピン、1.85mA の電流 VIO - 0.6 V
ERRB ピン、0μA の電流 VIO - 0.2 V
IOMAX SDO、START、STOP の最大出力電流 1.85 mA
(1) 理想的な外付け部品を使用した場合。詳細については、「温度センサ測定」セクションを参照してください。
(2) PT1000 RTD の近似抵抗：800Ω ≡ -52℃、931Ω ≡ -18℃、1.10kΩ ≡ 26℃、1.33kΩ ≡ 86℃、1.48kΩ ≡ 125℃。
(3) 規定の電流には、PT1000 モードで RTD センサを通過する 120μA が含まれます (TEMP_RTD_SEL = 0)。
(4) 規定の電流には、PT500 モードで RTD センサを通過する 240μA が含まれます (TEMP_RTD_SEL = 1)。
(5) 設計により規定されています。
(6) スルーレートは 10%～90% で測定され、立ち上がりおよび立ち下がりスルーレートの平均値で表されます。