ADA4558具有LIN接口、非线性校正、温度补偿的桥式传感器信号调节器IC技术手册

概述
ADA4558 是用于桥式传感器的完全集成的传感器信号调节器 IC。该器件使用可针对特定桥式传感器进行优化的片内校正和校准硬件，通过内部或外部检测的温度提供数字非线性校正和温度补偿。

ADA4558 采用四阶数字校正算法，为具有二阶非线性灵敏度的桥式传感器提供 0.1% 满量程范围 (FSR) 的系统精度。ADA4558 包含一个本地互连网络 (LIN) 物理接口，用于在汽车环境中进行单线高电压通信。支持 LIN 2.1 和更早的版本。通过 LIN 接口可以访问测量、下线 (EOL) 校准和各种诊断功能。

模拟子系统包含模数转换器 (ADC) 和具有 2.94 V/V 至 971.10 V/V 宽增益范围的可编程增益放大器 (PGA)。为了较大限度地降低电源噪声，通过内部 4 V 电压稳压器对桥式传感器进行偏置。ADA4558 的额定工作温度范围为 −40°C 至 +150°C。该器件由 6 V 至 18 V 的电池电源电压供电。ADA4558 采用 4 mm × 4 mm、20 引脚引线框芯片尺寸级封装 (LFCSP)。
数据表：*附件：ADA4558具有LIN接口、非线性校正、温度补偿的桥式传感器信号调节器IC技术手册.pdf

应用

• 应变片
  • 用于汽车的压力信号调节器

特性

• 符合 LIN 2.1 标准的接口（桥式传感器信号、温度）
• 数字可编程增益和失调电压调节
• 增益范围为 2.94 V/V 至 971.10 V/V
• 传感器温度补偿（一阶或二阶）
• 传感器非线性度校正（一阶或二阶）
• 内部或外部温度传感器补偿
• 用于存储校准数据的 EEPROM 非易失存储器
• 高系统精度：在整个温度范围内具有 0.1% 的 FSR
• EMC 和 EMI 保护
• 开路和短路故障保护
• 4 mm × 4 mm 20 引脚 LFCSP
• 6 V 至 18 V 电源供电
• 工作温度范围为 −40°C 至 +150°C
• AEC-Q100 适用于汽车应用

框图

引脚配置描述

工作原理

ADA4558可与多种惠斯通电桥电阻式传感器连接。图1展示了ADA4558的框图。电桥输出的模拟信号被施加到前端抗混叠滤波器（AFE），然后进入无限脉冲响应（IIR）滤波器。在处理器中应用校正算法，以补偿非线性和温度依赖性。

ADA4558的电源部分包括4V稳压器输出和VREG引脚，该引脚为电桥和外部温度传感器供电。VREG引脚还为模数转换器（ADC）提供参考电压，从而构成一个完整的称重测量系统。

AFE由抗混叠滤波器、反相输入开关、可编程增益放大器（PGA）、低通滤波器、多路复用开关以及14位逐次逼近寄存器（SAR）型ADC组成。

电桥传感器的差分信号被施加到PGA，PGA对输入差分信号进行放大，并进行传感器失调电压调整。

内部多路复用器从PGA、内部温度传感器、外部局部温度传感器（可选）以及其他杂散信号中选择信号，然后将这些信号施加到14位片上SAR ADC，后者将模拟输入转换到数字域，以便进一步处理。

接下来，对数字信号应用IIR滤波器，以滤除任何不需要的噪声信号，然后将滤波后的信号施加到处理器。

用户可通过ADA4558的LIN接口，在其信号和温度范围内对ADA4558和电桥传感器进行校准。校正系数经过计算并存储在电可擦可编程只读存储器（EEPROM）中。在正常运行期间，这些校正系数将应用于校正算法。

ADA4558使用LIN接口提供经过线性化处理的电桥传感器数据，数据格式可自定义。ADA4558还提供温度信息以及详细的诊断和状态信息。支持LIN 2.1、LIN 2.0和LIN 1.3三种模式。

有关ADA4558的更多信息和稳压器细节，请参阅《ADA4558硬件参考手册》。