JAJSPS5C October   2014  – February 2023 TDC1000

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

8.3.5 レシーバ・フィルタ

受信パスのノイズを最小限に抑え、タイミング精度を最大限に高めるため、RX パスに 2 つのフィルタを配置することをお勧めします。図 8-5 に示すように、1 つのフィルタを LNAOUT ピンと PGAIN ピンとの間、もう 1 つのフィルタを PGAOUT ピンと COMPIN ピンとの間に配置します。

帯域内ゲインが 10 なら、LNA の帯域幅は 5MHz です。ほとんどのアプリケーションでは、LNAOUT ピンと PGAIN ピンとの間のローパス・フィルタで十分です。

図 8-5 に示すように、2 番目のフィルタ段では、ローパス・フィルタ (RF1 と CF3) のカスケードを使用し、その後に VCOM を基準とするハイパス・フィルタ (CF2 と RF2) を使用できます。フィルタの設計は明快です。最初に RF1 と CF2 を選択できます。RF1 と CF2 で適切な値の組は、RF1 = 1kΩ±10%、CF2 = 50pF±10% です。目的の中心周波数が ƒC で、フィルタ帯域幅が ƒB なら、CF3 の値は次のように計算できます。

式 2. GUID-CCBE5E47-9D62-4A7A-8165-F38434E32366-low.gif

RF2 と CF2 は、フィルタのハイパス・コーナーを決定します。エコー受信時間中にコンパレータ入力で DC バイアス・レベルを維持するため、RF2 は VCOM を基準とする必要があります。RF2 の値が RF1 より大きいときは、ハイパス・フィルタからローパス・フィルタに限定された負荷効果があり、コーナー周波数の精度が向上します。下の図に示す値を選択すると、ハイパス・コーナー周波数は約 600kHz、ローパス・コーナー周波数は約 3MHz になります。

さらに複雑なフィルタも使用できます。信号の振幅が小さすぎる場合は、外部ゲインを使用できます。フィルタのパスバンドがオクターブよりも広い場合は、リニア・グループ遅延を持つフィルタ設計を使用することをお勧めします。

GUID-A14B04CF-E4AC-4613-90C7-9DF886973D78-low.gif図 8-5 1MHz 動作用のフィルタ