敏源甚高频、双通道数字电容芯片MC12闪亮登场

描述

敏源数字电容芯片MC12系列今日隆重上市!MC12提供了一种全新的非接触式电容检测方案,具有更宽的电容激励频率、更远的非接触测量性能,更宽的工作电压范围,及更灵活的参考频率及工作模式配置。可广泛应用于智能家电液位、接近、触控、汽车油液、水浸、食品检测、土壤水分含量等行业应用。

MC12系列是高集成度双通道电容型传感芯片,芯片直接与被测电容极板相连,通过甚高频谐振激励并解算测量微小电容的变化。芯片采用全数字化设计,功能配置及数据读写支持最高1MHz的I2C通信速率;集成了温度传感电路,可用于进行温度补偿及其他温度传感场景;由2种不同封装组成,其中,MC12T具有精简的SOP8引脚,可用于低成本的双通道电容检测。MC12G为小体积的QFN16封装,提供更为全面的芯片内部控制。

甚高频LC谐振方法,更强穿透性

电容式传感通过和检测电极的配合实现对不同物质的介电检测,是一种低功耗、低成本且分辨率高的非接触式检测技术。相比于传统RC振荡类触控电容结构,MC12T、MC12G采用甚高频的LC谐振方法,使得电场强度穿透性更好。

宽激励频率范围,更高测量精度

MC12T、MC12G的激励频率在10~100MHz范围内可配置,其频率测量输出为16bit数字信号,对应的电容感知最高分辨率为0.5fF。

全数字化输出,多种工作模式灵活配置

MC12T、MC12G的频率计算通过内部数字信号处理单元全数字化输出,支持单通道/双通道转换,以及单次转换、连续转换等多种工作模式。

内置低噪声电源管理模块,电压范围

MC12T、MC12G内置低噪声电源管理模块LDO,可适配2.0V~5.5V的宽输入电压范围。

  芯片特性                                                                                

电容测量范围:0~150pF

温度范围:-55℃~+125℃

频率范围:10MHz~100MHz

有效分辨率:最高15bit

供电电压范围:2.0V~5.5V

转换时间:1~100ms(可配置)

测量峰值电流:1.3~8.3mA(可配置)

睡眠模式电流:50nA

停机模式电流:40nA

通信接口:I2C

  典型应用                                                                                

智能家电液位

工业水箱液位

汽车油液液位

食品水分含量分析

土壤水分含量分析

接近检测

触控感知

  系统框图                                                                                

SOP封装

MC12T系统框图

SOP封装

MC12G系统框图

MC12系列系统框图包括LDO电源管理、谐振驱动电路(Resonant Driver)、分频器(Divider)、内部时钟(Fint)、数字频率计算(DSP)、寄存器(Register)、温度传感(Temperature Sensor)、I2C接口等功能模块。谐振驱动电路和外部LC构成有源振荡,将输出信号送至数字逻辑电路,测量并数字化传感器的信号频率(fSENSOR)。

数字逻辑使用参考频率(fCLK)来测量传感器的信号频率fSENSOR。fCLK来自芯片时钟或者外部时钟。I2C接口用于芯片与MCU进行通讯。通过MCU端测量VT引脚电压,可以间接测量环境温度,用于温度补偿。对于MC12G,通过控制SD引脚,可以将芯片停机关断,以降低系统功耗;同时,INTB引脚可以根据配置,输出报警状态位或者转换完成标志位信号。




审核编辑:刘清

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