1、LDC1314（电感数字转换器）资料1.特征：*使用配置少*测量多达 4 个传感器与一个集成电路*多渠道支持环境和老龄化补偿*多通道遥感提供最低系统成本*符合 AEC-Q100 的结果如下：-设备温度等级 1：- 40C 至 125C 环境工作温度范围-设备 HBM 的 ESD 等级分类 2-装置 CDM ESD 分类等级 C5*易于使用的最低配置要求*引脚兼容的介质和高分辨率选项LDC1314-Q1: 4-ch 12-bit LDC：4 通道 12 位电感数字转换器*支持广泛的传感器频率范围 1KHz -10MHz功率消耗：*35 低功耗的睡眠模式-200 钠关断模式*3.3V 的操作*支持
2、内部或外部参考时钟*对直流磁场和磁铁的免疫2 应用实现水平或垂直距离检测；角度检测；位移监测；运动检测；振动检测；金属成分检测；可以广泛应用在汽车、消费电子、计算机、工业、通信和医疗领域。3 描述LDC1314 是 4-通道 12 位的电感-数字转换器（LDC） ，用于解决电感检测问题。采用多个信道和遥感的支持，LDC1312 和 LDC1314 以最低的成本与最小的功耗来获得电感感测的性能和可靠性。此类产品使用简便，仅需要传感器频率处于 1kHz 至 10MHz 的范围内即可开始工作。 由于支持的传感器频率范围 1kHz 至 10MHz 较宽，因此还支持使用非常小的 PCB 线圈，从而进一步
3、降低感测解决方案的成本和尺寸。LDC1312 和 LDC1314 提供匹配良好的通道，可实现差分测量与比率测量。因此，设计人员能够利用一个通道来补偿感测过程中的环境条件和老化条件，例如温度、湿度和机械漂移。 得益于易用、低能耗、低系统成本等特性，这些产品有助于设计人员大幅改进现有传感解决方案，从而为所有市场（尤其是消费品和工业应用）中的产品引入全新的感测功能。相比同类感测技术，电感感测具有更高的性能、可靠性和灵活性，而且系统成本与功耗更低。LDC1312 和 LDC1314 能够通过 I 2 C 接口轻松进行配置。 双通道 LDC1312 采用 WSON-12 封装，四通道 LDC1314 采
4、用 WQFN-16 封装。LDC1312 原理示意图测量精度与目标距离5LDC1314 引脚配置和功能引脚定义引脚名称 引脚号 引脚类型 功能 SCL 1 I I2C 时钟输入SDA 2 I/O I2C 数据输入/输出CLKIN 3 I 主时钟输入。如果选择内部振荡器此引脚到 GNDADDR 4 I I2C 地址选择引脚：当 ADDR= L，I2C 地址=0x2A，当 ADDR =，I2C 地址=0x2BINTB 5 O 可配置的中断输出引脚SD 6 I 关断输入(使能端)VDD 7 P 电源DND 8 G 地IN0A 9 A 外部 LC 传感器 0 接口IN0B 10 A 外部 LC 传感器
5、 0 接口IN1A 11 A 外部 LC 传感器 1 接口IN1B 12 A 外部 LC 传感器 1 接口IN2A 13 A 外部 LC 传感器 2 接口IN2B 14 A 外部 LC 传感器 2 接口IN3A 15 A 外部 LC 传感器 3 接口IN3B 16 A 外部 LC 传感器 3 接口DAP 17 N/A 连接到 GND说明：DAP 不能做地使用，可以悬空，为获得最佳性能对 DAP 应连接到相同的电位作为设备的 GND 管脚。6 产品说明书6.1 最大绝对额定值6.2 推荐工作条件6.3 电气特性所有的限制保证 TA =温度 TJ= 25C，VDD = 3.3V说明：（1）电气特性
6、表值仅在指定的温度适用于工厂测试条件。（2）寄存器值被表示为二进制（b 是前缀数字） ，或者十六进制（ 0X 是前缀的数字） 。十进制值没有前缀。（3）限定值都是在 25下测试，设计和统计分析出来的结果。在整个工作温度范围内的极限值是通过使用统计质量控制（SQC）方法的相关性获得。（4）表征典型值代表了最可能的参数指标。实际的典型值可能会随着时间的推移，应用和配置不同发生改变。典型值未经测试，并不能保证进行材料生产应用。（5）I2C 读/写通讯，上拉电阻的电流均采用 SCL， SDA 不使用。（6）传感器感应器：2 层，32 转/层，直径 14mm，PCB 电感器 L =19.4H，RP =5
7、.7k，在 2MHz 的传感器电容： 330pF 的 1COG / NP0 目标：铝，壁厚1.5mm通道= 通道 0（连续模式）CLKIN = 40MHz，CHx_FIN_DIVIDER = B0000，CHx_FREF_DIVIDER = B00 0000 0001，CH0_RCOUNT = 0xFFFF，SETTLECOUNT_CH0 = 0100 RP_OVERRIDE = B1，AUTO_AMP_DIS = B1，DRIVE_CURRENT_CH0 = 0x98006.6 12C 开关特性12C-时序图6.7 典型特征常见的测试条件下（除非另有说明）：传感器感应器：2 层，32 转/层
8、，直径14mm， PCB 电感器 L =19.4H ，RP =5.7k，在 2MHz 的传感器电容：330pF 的1 COG / NP0 目标：铝，壁厚 1.5mm通道= 通道 0（连续模式）CLKIN = 40MHz，CHx_FIN_DIVIDER = B0000，CHx_FREF_DIVIDER = B00 0000 0001，CH0_RCOUNT = 0xFFFF，SETTLECOUNT_CH0 = 0100 RP_OVERRIDE = B1，AUTO_AMP_DIS = B1，DRIVE_CURRENT_CH0 = 0x9800图 2 工作模式电流- 温度曲线 图 3 工作模式电流-
9、电源曲线 图 4 睡眠模式电流- 温度曲线 图 5 睡眠模式电流- 电源曲线 图 6 关断模式电流-温度曲线 图 7 关断模式电流-电源曲线图 8 内部振荡器频率-温度曲线 图 9 内部振荡器频率-电源曲线7 详细说明7.1 概述导体在与交变电磁（EM）场接触时将引起磁场变化，可以采用传感器中的电感传感器进行检测。一个电感器与一个电容器可以构造一个 L-C 振荡器，可以用来产生电磁场。在一个 LC 振荡器中，当电磁场收到干扰时，可以观察到电感发生微小的偏移，与共振频率存在一定关系。利用这个原理，在 LDC1312/1314 是一个电感-数字转换器（LDC ） ，通过测量 LC 谐振器的振荡频率
10、。该器件输出数字值与振荡频率成比例关系。此频率测量值可以被转换为一个等效电感。7.2 功能框图 Functional Block DiagramLDC1312/ LDC1314 由前端谐振电路驱动构成，其通过一个多路复用器的有效通道序列，连接他们到芯片对传感器频率（f SENSOR）进行测量与数字化处理。芯片使用基准频率（f REF）来测量传感器的频率。 fREF 从一个内部基准时钟（振荡器） ，或外部提供的时钟频率。每个通道的数字化输出成 fSENSOR/ fREF 比例关系7.3 Feature Description 功能说明7.3.1 时钟架构fCLK是从内部时钟源或外部选择时钟源（C
11、LKIN）下表 2 示出了所有通道的时钟配置寄存器7.3.2 多通道和单通道操作数字化的传感器测量的每个信道（DATAX）表示传感器频率比参考频率。数据输出代表一个 16 位结果的 12 个 MSBs：下表说明了包含每个通道的固定点的样本值的寄存器。当通过通道的 LDC 序列在多通道模式，每个通道的停留时间间隔是三部分的总和：传感器启动时间+转换时间 +频道切换延时时间。如下图所示。通道 x 的稳定等待时间由下式给出：下表 5 给出寄存器每个通道的配置调节时间如果式（4）建议 6.08 为最小值，寄存器进行编程应以 7 整数或更高数进行编程。L，R P 和 C 值可以通过使用德州仪器的 htt
12、p:/ 的线圈设计来获得。转换时间表示利用参考时钟周期的数目来测量传感器的频率，任意通道 X的转换时间：表 6 寄存器转换时间配置，通道 0 - 3信道切换延迟时间为：举例：如果一个通道的转换结果是 0x07A3，且 OUTPUT_GAIN=0x0，则对应的输出代码为 0x07A。如果 OUTPUT_GAIN 设置为 0x3，在相同的条件下，则对应输出代码是 0x7A3。原来的 4 个 MSB（为 0x0）不再访问。图 14 示出了 16 位样本的对应每个增益设置段。7.3.3 电流驱动控制寄存器下图中，纵坐标为 R P 值，横坐标上对应的十进制值。程序 x 轴的应为十六进制值到 IDRIVE
13、 字段。注意，IDRIVE= b00000 对应于 16uA，并且 IDRIVE= b11111 对应于 1563 微安。7.3.4 设备状态寄存器请参见寄存器映射区 STATUS 和 ERROR_CONFIG 寄存器描述。这些寄存器可以被配置为触发 INTB 引脚对某些事件的中断。7.3.5 输入尖峰脉冲滤波器输入尖峰脉冲滤波器可以在 MUX_CONFIG.DEGLITCH 寄存器配置，如表11 所示。为了获得最佳性能，建议以选择超过传感器的振荡频率的最低设置。例如，如果最大的传感器频率为 2.0 兆赫，选择 MUX_CONFIG.DEGLITCH= 100（3.3 兆赫） 。7.4 设备功
14、能模式1. 启动模式当 LDC 上电时，它进入休眠模式，并等待配置。当设置CONFIG.SLEEP_MODE_EN 为 b0，退出休眠模式。2. 正常（转换）模式有多个通道数据输出。3. 休眠模式4. 关断模式（也包括复位模式）7.5 程序设计LDC 器件采用 I2C 接口访问控制和数据寄存器。7.5.1 I2C 接口规范LDC 使用带有 I2C 的寄存器访问扩展的启动顺序。I2C 接口的最大速度为 400kbit/秒。这个顺序遵循标准的 I2C 7 位从机地址 8 位指针寄存器字节设置寄存器地址。当 ADDR 引脚设置为低电平，LDC I2C 地址为 0x2A;当 ADDR 引脚置高， I2C 地址为 0x2B。LDC 退出关断模式后， ADDR 引脚状态不能改变。7.6 寄存器映射图下面 对每个地址进行说明：
