自動車向け バッテリーマネジメントシステムの フロントエンドデータ収集 ISABELLENHÜTTE Heusler GmbH & Co. KG IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 ＊特許出願中 1．特徴 ＲＥＦ ・ 16 ビット分解能 INTERNAL TEMPERATURE ・ 差分入力 ＥＴＳ ・ 低電力 15mW ＶＳＳＡ ＶＤＤＤ CALIBRATION DATA ＶＳＳＤ INPUT MUX DSP CONTROLLER FILTER INT. CLOCK TIMER CHOPPER 16 BIT-CONVERTER ＶＢＡＴ PROTECTION ・ SOIC 16 ピン、QFN 16 パッケージ ＶＤＤＡ 1.26V REFERENCE BUF ＥＴＲ ・ 単一＋5V 電源 ＡＧＮＤ ＣＬＫ ＥＺＰＲＧ ＲＳＨＨ ・ 自己キャリブレーション、システム PGA And LEVEL SHIFT ＲＳＨＬ キャリブレーションおよび電源投入時 の自動キャリブレーション CURRENT SOURCES COMPARATOR SERIAL INTERFACE / CONTROL REGISTERS ・ 16kHz 最大サンプリング周波数 ・ 内部温度測定 ＳＣＬＫ ＳＤＡＴ ＩＮＴＮ FUNCTIONAL BLOCK DIAGRAMM ・ 高精度基準電圧内蔵 ・ プログラマブル電流源 3．全体説明 ・ デジタルコンパレータ IHM-A-1500 は、単一５Ｖ電源で動作する微 ・ アクティブ・ウェイクアップ ・ PGA ゲイン 1、6、24、50、100 少信号（すなわち、シャント抵抗器、熱電対か ・ ゼロオフセット らの電圧）を対象とするコンパクトにまとまっ ・ ゼロオフセット温度係数 た低電力データ収集システムです。 ・ 超低ノイズ このチップは、デフォルトにて立ち上げるだけ ・ アクティブ・ウェイクアップ用コンパ で、読取り専用の変換器として動作します。シ リアルインタフェース経由で 2 つのレジスタに レータを備えた内部発振器 書込むことによって、再設定が随時可能です。 ・ 3 線式シリアルインタフェース、 μＰコンパチブル ・ 温度範囲−40∼＋125℃ IHM-A-1500 は、内部 PGA に対して切換えで ・ ２４ビットの通し番号管理 きる 4 つの接地基準の入力を有します。また、 ２つの接地フリーの差分入力としても使用でき ます。正負両方の入力信号を測定できます。 2．用途 PGA 増幅レンジが 1∼100 と広いことにより、 ・ 自動車システム向けバッテリーマネジ 7mV∼800mV フルスケールの信号を高精度、 メント 高直線性、高速度に測定できます。 ・ パワーマネジメント ・ mV／μV 電圧計 ・ 熱電対温度測定 高精度の基準電圧(bandgap reference)を搭載し、ア ・ RTD 精密温度測定 クティブオフセット補正機能により、システム ・ 高精度電圧電流測定 オフセットをほぼゼロとして（＜0.5μV）、オ フセット温度係数を無視できるレベルになって います。高速度測定が必要ない用途では、組込 まれたプログラマブルデジタルフィルタが効果 的なノイズ抑制を可能にします。 1 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 入力ノイズ密度はわずかで、高い内部チョッパ 本ＩＣは、自動車向けバッテリーマネジメント 周波数により、直流領域に至るまで1／fノイズ システムで使用できるように最適化しました。 はありません。 フロントエンドデータ収集システムとして、バ ０∼10Hz ノイズが 1μV 35 nV Hz よ り 低 ッテリーの電流、電圧および温度の高品質測定 く、入手可能な他のチョッパアンプと比べても を可能にしました。 同等もしくは優れています。 高速度同期測定のために、設定されたパラメー 高精度 100μΩ抵抗器を利用することで、1500A タにより 2 つの入力チャネルを自動的に切換え 以上のスターター電流、±300A の連続電流、 て測定を行います。 また待機モードでは数 mA の微少な無効電流を 扱うことができます。 外部温度測定には、RTD、PTC、NTC、熱電対 はもちろん、ダイオードやトランジスタも含め て広範な各種温度センサを使用することができ ます。内蔵されているプログラマブル電流源を 入力ピンのどれかに切換えることによりこれら のセンサを働かせることができるので、外部回 路を別途必要としません。 さらに、内蔵の温度センサによるチップ温度測 定が、温度に敏感なデータの温度補正を可能に するので、全体の精度は高められます。 センサ固有のデータを内部 Zener-Zap メモリに 記憶させておくことにより、シリアル SDI イン タフェース経由で外部マイクロコントローラー に送る前に、内部データ処理装置において測定 データを調整することができます。 システムの拡張性は、測定データ（電流、電圧、 温度）に対するデジタルコンパレータ機能と、 スリープモードでのアクティブ・ウェイクアッ プ機能によって一段と高められます。 すべてのアナログ入力ピンは、SDI インタフェ ース経由の操作にて、断線の有無をチェックす ることができます。 2 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 4．ピン機能説明（SOIC 16 ピンパッケージ） QFN 16 パッケージと Dye については、１２章を参照ください。 ピン 呼 称 １ RSHL 2 RSHH 3 ETS 4 VBAT 5 VSS 6 EZPRG 7 VSSD 8 CLK 9 SCLK 10 SDAT 11 INTN 12 13 VDDD VDDA 14 REF 15 AGND 16 ETR 機 能 シャント抵抗器 Low 側アナログ入力 VBAT,ETS,ETR の接地基準点 内部電流源の電流の戻り口 シャント抵抗器 High 側アナログ入力 RSHL 基準アナログ入力 差分入力 ETS-VBAT でのアナログ入力 電流源の出力 RSHL 基準アナログ入力 差分入力 ETS-VBAT でのアナログ入力 電流源の出力 アナログ回路への 0V 電源 Zener-Fuse をプログラミングするための デジタル電源の入力 通常動作中、このピンは、オープンまたは VDDD に接続されなくてはなりません。 デジタル回路への 0V 電源、および接地基準点 外部クロック入力（代表値 8.192MHz） ウェイクアップモードの間、消費電流を下げる ために、高インピーダンスにするか、VDDD に 接続して下さい。 SDI のためのシリアルポートクロック入力 ここに、シリアルクロックを入力してください。 シリアルデータ入出力 デジタル入出力 外部μC へのウェイクアップ信号 コンパレータからの割込み信号 外部割込み／同期化のためのデータレディ信号 デジタル回路への＋5V 電源 アナログ回路への＋5V 電源 基準電圧入出力。30nF コンデンサーにて VSS に接続してください。 アナログ接地点、 （Ａ／Ｄ変換器のための基準電圧の接地点） このピンは 50∼100nF コンデンサで、VSS に 接続して下さい。 VSSD/VSS と直接接続しないでください。 RSHL 基準アナログ入力 電流源の出力 3 ピン構成 ＲＳＨＬ 1 16 ＥＴＲ ＲＳＨＨ 2 15 ＡＧＮＤ ＥＴＳ 3 14 ＲＥＦ ＶＢＡＴ 4 13 ＶＤＤＡ ＶＳＳ 5 12 ＶＤＤＤ ＥＺＰＲＧ 6 11 ＩＮＴＮ ＶＳＳＤ 7 10 ＳＤＡＴ ＣＬＫ 8 9 ＳＣＬＫ IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 5．絶対最大定格 下表に記載の“絶対最大定格”を超えると、デバイスが永久損傷することがあります。下表は、目 安にすぎません。絶対最大定格または所定の“使用条件”以外の条件のもとで使用された場合、デバ イスの機能は保証されません。絶対最大定格に長時間さらした場合は、デバイスの信頼性が損なわれ ることがあります。電圧はすべて、VSS および VSSD が基準となります。プラス電流が IC に流れま す。 絶対最大定格（T A ＝−40℃∼125℃、別途指定された場合を除きます） 番号 パラメータ 電源電圧 アナログ VDDA デジタル VDDD 入力電圧 入力電流 (ラッチアップ耐性) 静電気 周囲温度 保管温度 はんだ付け条件 湿度 耐熱性 電力損失 0 １ 2 3 4 5 6 7 8 9 注 記号 最小値 VDD 標準 最大値 単位 −0.3 7.0 V Vin −0.3 VDD+0.3 V ISCR −100 100 mA JEDEC17 ESD TA TSTRG TLEAD −2 −40 −55 2 125 150 260 85 70 350 kV ℃ ℃ 1) 5 RthJC PTOT % k/W mW 1) MIL 883 E 法 3015、HBM：R＝1.5kΩ、C＝100pF 2) 260℃で 10 秒（リフローはんだ）、360℃で 3 秒（手はんだ）、未確定 4 注 極性反転は 外部にて保護願います (Tj = 150℃) IEC61760-1 2) 結露しないこと IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 6．電気特性 VDDA=5±0.1V,fclk=8.192MHz,MM=4,fos=2.048MHz,R=128 温度範囲：−40 ∼ 125℃ 記号 パラメータ 条件 最小値 標準値 最大値 アナログ入力 シングルエンド入力：3 個 VBAT、ETS、ETR（RSHL を基準として測定） 差分入力 ：1 個 RSHH-RSHL または別の差分入力：1 個 VBAT-ETS 単位 入力特性 G1 Gain TC_g4.8 TC_g24 TC_g50 TC_g100 Vin 備考： ゲイン１は、入力信号が直接コンパレータに接続されるもので、RSHH-RSHL 間の入力では、 選択できません。 PGA のゲイン 6,24,50,100 絶対的なゲイン値には、全温度範囲において最大±30%の製造上の誤差があります。 すべてのゲイン値は、0.065%以上の精度にてデジタル校正することができます。 0 ∼ 85 ℃ −30 ±20 30 ppm/K 1) TC（ゲイン 4.8） 100 ppm/K 2) −40 ∼ 125 ℃ −100 ±50 0 ∼ 85 ℃ −20 ±10 20 ppm/K 1) TC（ゲイン 24） ppm/K 2) 100 −40 ∼ 125 ℃ −100 ±50 TC（ゲイン 50） −40 ∼ 85 ℃ −100 ±50 100 ppm/K 3) TC（ゲイン 100） −40 ∼ 85 ℃ −100 ±50 100 ppm/K 3) 入力電圧範囲 ゲイン 1 −350 −300 ∼ + 800 900 mV 4) 5) (RSHL を基準とする) ゲイン 6 −200 ± 120 160 mV 4) 6) ゲイン 24 −40 ± 30 40 mV 4) 6) ゲイン 50 −20 ± 15 20 mV 4) 7) ゲイン 100 −10 ± 7.5 10 mV 4) 7) 1) G4.8 と G24 の電流測定路における TC 値は、最小値に較正されています。(7.2.2 と図 9.13 を参照) その他のレンジでは、TRR レジスタを書き換えることによって、TC 値を最小に調整することができます。 2) 拡張温度範囲を超える範囲においては、ゲインや基準電源の TC 値は、非線形な特性となる。(図 9.13 と 9.14 を参照) 3) ゲイン G50 と G100 における TC 値は、より高温においては特に高くなります。 したがって、これらのゲインは、0∼85℃の温度範囲において使用することをお勧めします。(図 9.14 を参照) 4) 特別な指定がない限り、レンジは標準値に校正されます。最大値と最小値は、較正可能範囲となります。 5) このゲインレンジでは、内部のＰＧＡを用いないで、入力が AD コンバータに直接接続されます。 従って、入力抵抗は、他のゲインレンジの場合よりも低くなります。 主に、トランジスタやダイオードによる温度測定のように、０．８Ｖ以上の正電圧のために設計されています。 負の入力電圧の限界は、入力保護ダイオードの通電条件によって、決定しています。 6) ASIC は、G6 と G24 での直線形、速度、および TC 値が最適化されています。 したがって、可能な限り、これらのレンジでの使用をお勧めです。 7) 高温における TC 値が高いですので、G50 と G100 は、0∼85℃の温度範囲での利用を推奨します。 5 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 記号 パラメータ 条件 cal_err フルレンジ 30,000 デジッ トでの校正値エラー ゲイン 1, 720mV ゲイン 6, 120mV ゲイン 24, 30mV ゲイン 50, 15mV ｹﾞｲﾝ 100, 7.5mV lin_err 非直線性 ゲイン 4.8 lin_errTC fp_AMP Vos 温度係数非直線性 中心周波数 ｵﾌｾｯﾄ電圧：RSHH-RSHL ｵﾌｾｯﾄ電圧：ETS,ETR,VBAT dVos/dT Ib Vndin Indian en p_p ｵﾌｾｯﾄ電圧ﾄﾞﾘﾌﾄ 入力バイアス／漏れ電流 電圧ﾉｲｽﾞ密度（G＝24） 電流ﾉｲｽﾞ密度（G＝24） ﾋﾟｰｸ電圧ﾉｲｽﾞ（G＝24） en_RMS SNR SDR CCI PSRR 電圧ﾉｲｽﾞ､RMS（G＝24） SN 比（G＝24,4.8） 歪み信号（G＝24,4.8） チャネル間絶縁 電源リジェクション率 備考： 最小値 タイプ 最大値 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0 0.1 0.3 ゲイン 24 0 0.03 0.05 ゲイン 50 0 0.05 0.07 ゲイン 100 0 0.05 0.1 0 20 −0.5 −2 −4 0 0 20 5 2 0.5 1 90 80 −70 −50 1 30 0.5 0.5 1 0.002 1 35 20 3 0.9 1.5 100 100 −90 −60 3 74 1 1 2 0.05 5 50 100 5 1.5 2 110 110 −110 −80 全ゲイン ゲイン 24 −40 ∼ 125 ℃ −40 ∼ 85 ℃ 85 ∼ 125 ℃ −40∼85℃ −40∼85℃ f=0∼1kHz f=10Hz 0∼100Hz 0∼10Hz 1,000Hz 室温 室温 室温 4.9∼5.1V 単位 1) % % % % % %rdg or 30digits 5) %rdg or 10digits 5) %rdg or 15digits 5) %rdg or 20digits 5) ppm/K 4) kHz 6) μV 6) μV 6) μV μV/K 2) 3) nA nV/Hz fA/Hz μV μV μV dBmin dBmax dBmax dBmax 1) 室温における各校正係数が、ZZR-レジスタに格納されています。(7.2.2 と 8.6.2 を参照) 2) オフセットがキャンセルされている限り、設計値を保証することができます。 3) 漏れ電流は、すべてのゲインでの値です。例えば、200mV 以下の正電圧入力時での室温における標準的な値は、 85∼125℃において、上限値において 5nA 程度となります。（Ｇ１を除く） 4) TC variations are included in the above given maximum limit of linearity error. （TC 変化は、直線性エラー以上の誤差となります。） 5) どちらか、大きい方。 6) このデータは、生の測定データです。（7.4.2.を参照） In normal operation a temperature independent digital offset of -0.7 digits is present due to internal rounding.（通常の操作では、-0.7digits 単位の温度のデジタルオフセットは、内部回路のために提供してい ます。） 6 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 記号 パラメータ 条件 最小値 RES 分解能 全チャネル Vref 基準電圧 室温 Vref_TC Vref の温度係数 Vref_Ri Vref の内部抵抗 Fovs クロック周波数 R1 タイプ 最大値 単位 データ変換 16 16 16 1.13 1.21 1.30 bits 1),2) V 3) 50 ppm/K4) 200 400 Ohm 0.05 4.096 6 MHz オーバサンプリング比 64 128 128 MM チョッパサイクル間の変換 4 4 8 BW 帯域幅 7.8 1,000 16,000 Hz Av 内部平均化 1 4 1,024 cycle fclk クロック周波数 0.05 8.192 10 MHz CLK_extdiv クロック分割倍率 2 2 4 DR_clk 外部クロックデｭーティ比 20 50 80 % int_fclk 内部クロック周波数 180 250 330 kHz 50 100 500 MOhm 10 15 30 pF −50 Rload > 50kohm 5) アナログ入力 Rin 入力抵抗 Cin 入力静電容量 Ve < 150mV 内部温度センサー T_out20 出力（２３℃） G4.8 T_sl スロープ −20 ∼ 100℃ Terr85 温度測定後差 0 ∼ 85℃ Terr125 備考： 23000 74 −40 ∼ 125℃ 76 0.5 2 digits /degC degC 1 3 degC 1) 外部での平均化によりサンプリングレート 10Ｈｚ未満にて 21 ビット相当の分解能が実現されます。 これはオーバーフロービットが 17 番目のビットとして働くためです。 3) 絶対値は特に指定がなければ 23℃において 1.21V±0.01V にデジタル調整されます。 4) 温度係数は G24 の標準値 20ppm/K より良い値にデジタル調整されます。 調整後の基準電圧の TC 値は製造時の状態から 50ppm/K 程度の標準値になっています。 5) 0∼85℃の温度範囲において、クロック周波数は 12MHz まで利用することができます。 6) オフセットがキャンセルされている限り、設計値を保証することができます。 7 6) 75 2) オーバーフローはレンジ幅の 1.4 倍にて作動します。 digits IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 記号 パラメータ 条件 最小値 タイプ 最大値 単位 電流源 Icurr_rshh 1.5 3 3 μA 248 μA プログラマブル電流源 VBAT、ETS または ETR への出力 Icurr_ON 出力電流 0 I_steps 電流増分 6 8 10 μA Dcurr 精度（室温） 0 0.2 0.5 % TC-CS 温度係数 830 900 1,000 ppm/K Icurr_OFF オフ時電流 室温 0 0.001 0.01 μA Icurr_Ri 電流源の内部抵抗 Va < 2V 1 10 248μA MOhm デジタル CMOS 入力（プルアップやシュミットトリガー） CLK または SCLK ピン Vih 入力電圧（high） VDDD=5V 3 V Vil 入力電圧（low） VDDD=5V Iih 電流レベル VDDD=5V,Vih=5V −1 1 μA Iil 電流レベル VDDD=5V,Vil=0 30 120 μA 1.9 V デジタル CMOS 出力 SDAT または INTN ピン Voh 出力電圧（high） VDDD=5V Vol 出力電圧（low） VDDD=5V Cl 負荷キャパシタンス 4.5 V 0.4 V 20 pF トライステートデジタルＩ／Ｏ Voh 出力電圧（high） VDDD=5V 4.5 Vol 出力電圧（low） VDDD=5V Ioz ﾄﾗｲｽﾃｰﾄ漏れ電流(VDDD-VSSD) VDDD=5V −1 プログラミング電圧 VDDD=5V 7.25 Isup 通常動作 Iaw アクティブウェイクアップ V 0.4 1 V μA EZPRG 入力 Vprg V 1) 7.5 7.75 VDDD=VDDA=5V 3 5 mA VDDD=VDDA=5V 40 100 μA 2) 3) 電源電流 電源電圧 VDDA 正アナログ電源電圧 4.7 5.0 5.3 V VDDD 正デジタル電源電圧 4.3 5.0 5.5 V VSS,VSSD 負電源電圧 備考： 0 V 1) グラミングを行うためには、100mA のパルスを供給しなければなりません。 通常動作時は、VDDD に接続しなければなりません。ザッピングは、２５℃でのみ行えます。 2) 平均電流は、システムの測定動作時間に依存します。すなわち、CRA レジスタへの設定によって、決定します。 3) アナログ電源は、±0.1V 以内の変動に抑えるべきです。 8 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 ７．機能説明 7.0 パワー ON リセット パワーオンリセットは、ASICの個々のパワーアップ手順の間に発生するもので、0.5μ秒より長い 時間Vporloより低いアナログ電源電圧（VDDA）が継続した際に、引き起こされます。 Table 7.0.1 No ０ １ ２ ３ ４ 備考 内部パワーＯＮリセット パラメータ Power On Reset HI Hysteresis Power On Reset UD POR time Current シンボル 最小 Vporhi Vhyst Vsuppo tPOR IPOR 1). Vporlo=Vporhi- Vhyst 2.5 0.1 1.2 1 標準 5 NOTE 最大 単位 4.1 0.3 V Ｖ 1) 2) 8 V µs µA 3) 4) 2). もし電源電圧が Vsuppo より低ければ、POR 信号は発生しません。 3). どのような電源の立ち上がり時でも、POR パルスはいつも tPOR より長い。 4). IPOR は、切ることができません。 パワーＯＮリセットのシーケンスにおいては、 ・ 外部クロックが検出されなければ、内部ク 以下が自動的に実行されます： ロックでの動作が継続します。このケース において、ASIC は開始時レジスタ( 214 )の ・ チップはモード MZL に移行します（表 7.3 デフォルト値によってモード MWU に移行 参照） ・ 内部クロックを使用可能にします。 します。 ・ キャリブレーション定数は Zener-zap メモ ・ 外部クロックが検出されれば、ASIC は電 リーから適切なレジスタにロードされます 流測定の MMS モードに移行します。（出 （ZTR=>TRR、ZCL=>CAR） 。 ロ ー ド 手 荷時のデフォルトでは、以降の測定条件と 続は内部クロックにより管理され、INTN な り ま す ： gain=100 、 fovs=4.096MHz 、 ピンにおいて監視できます。135 のクロッ R1=64、MM=4、R2=1、NTH=214） ・ μC は、いつでも SDI インタフェースを経 クパルスが内部発振源器から生成されます。 パルス周期は内部クロックの周期と同じで て通信できます。すなわち、必要ならば、 す。 CAR と TRR レジスタは、μC から書き換 ・ テスト時、パワーオンロードシーケンスは、 えることができます。 SDI 通信の .start' によりキャンセルでき ・ Because the automatic selected calibration ます。しかし、この場合、レジスタ TRR factor (CGI4) is loaded with zeros, the ASIC は未定義のままとなります。そのため、通 delivers constant zero at the output to allow the 常μC からの制御は、ロードシーケンスが μC to check for an unwanted POR. 終わるまで、SDI 経由の通信を行ってはな To bring the ASIC back to normal operation for りません。 current measurement with gain100 the μ C has to copy the CAU4 content into the CGI4 factor in the CAR-register. (7.4.4 と 8.6.2 を 参照) パワーＯＮリセットのシーケンスが終了する と： 9 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 7.1 アナログ部分（一般説明） M7 CURRENT INTERNAL SOURCE T E M P E R A− M6 入力信号を AGND（＋2.5V）にレベルシフト ETR し、これを次に、チョッパも含む専用の高性能 ETS MUX によって切換えてプログラマブルゲイン VBAT TURE M9 M8 M15 M2 M14 M10 アンプ（PGA）に入力します。この低ノイズア ンプは、ゲイン 24 で最良の直線性、最良の温度 M3 M4 M5 RSHH 係数、最良の速度が得られるように最適化して M1 PGA AD CON − VERTER M12 RSHL あります。 M13 AUXILIARY CURRENT SOURCE MULTIPLEXER システムは、高安定性、低ノイズ、低温度係数 を特徴とする高精度基準電圧を内蔵します。プ ログラマブル電流源は、センサ接続のチェック、 7.1.1 基準電源 または抵抗器、ブリッジまたは外部センサ（RTD、 NTC）のアクティブ化のために、アナログ入力 ASIC は、非常に洗練された高精度基準電圧 VBAT、ETS、ETR より出力することができま を持っています。その典型的な温度依存特性は、 す。電流によって発生した電圧降下は、対応す わずかに放物線状で、グラフ 9.8 に示す特性と る入出力ピンにおいて測定されます。RSHH と なっております。この基準電圧は主に内部のＡ RSHL 間の断線チェックのために専用の低ノイ Ｄコンバータにて使用されますが、外部回路の ズ電流源が設けてあります。 インピーダンスが十分に高いならば、外部にて 利用することも可能です。 内蔵の温度センサもまた、MUX によって PGA へと切換えることができ、随時測定することが できます。チップ温度は、外部μＣにおいてそ れぞれの測定データの温度補正に使用すること ができるので、絶対精度はかなり高められます。 アンプのオフセットはそれ自体にてすでに十分 に低いのですが、全ダイナミックレンジを保証 するために、オートゼロ・チョッパ機能とは別 に、デジタルインタフェースを介してほぼゼロ にまで調整することができます。 絶対値およびその温度係数（TC）は TRR レジ おなじように、基準電圧の絶対値の製造時のば スタによって決まります。これは、基準電圧を、 らつきを無くすことが可能で、温度係数を SDI 絶対値（たとえば 1.21V）かつ TC 値ゼロの最 インタフェース経由の調整操作によってほぼゼ 適な状態に較正することを可能とし、製造上の ロにすることができます。 誤差を取り除くことができます。 TRR のサブレジスタ TRIMBV に書き込むこと 入力マルチプレクサの詳細については、次図を により、以下のグラフに例示するように digit あ 参照して下さい。全部のスイッチの位置は、SDI たり絶対値 5.1mV ずつ直線的に変更されます。 バスを介してレジスタ CRA、CRB および CRG さらに詳細には、7.4.6 で説明しています。 に書込むことによって設定されます。これにつ いては、項目 7.4.1∼7.4.3 に説明があります。 10 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 7.1.2 電流源 IHM-A-1500 は、すべての入力に対する断線 のチェック、外部回路の制御または外部センサ ーを動作させるために、電流源を内蔵していま す。 7.1.2.1 メイン電流源 メインの電流源は、CRG レジスタにより、0 同様に、TC 値の調整は、 サブレジスタ TRIMBTC から 248μV までの範囲を 8μA 毎に 31 刻みに に書き込むことによって行います。TC 値を調整 てデジタルコントロールできます。絶対値は、 すると電圧も変わってしまうので、最初に TC TRR のサブレジスタ TRIMC に書き込むことに を調整して次に電圧を調整することが重要です。 よって較正することができます。 電流源は、RTD、NTC または抵抗ブリッジと歪 み計のような外部のセンサーを作動させるため に、VBAT、ETR または ETS の各入力ピンに 切り替えることができます。また、外部に接続 されたセンサーの断線を検出するためも使用で きます。電流を大きくしたり小さくしたり（ま たはゼロにしたり）して測定することにより、 外部センサーの熱 EMF 電圧を除去することが The TC trimming also opens the unique 可能になります。 possibility to change the TC-value within the time of reprogramming of the TRR register (i.e. 7.1.2.2 サブ電流源 within μ sec) to allow the compensation of different TC-values of the external circuitry ASIC は、RSHL と RSHH 入力ピンに対して for different channels.（･････････） 約 2μA の電流を供給する２つの高品質電流源 を別に実装しています。これらの電流源は、両 さらに、それは、チャンネルの TC を非常に速 方のターミナルが正しく接続されていることを く自動較正するために使われえます。外部基準 チェックするため、いつでもオン／オフするこ 電圧は、チャンネルをチェックする際に利用さ とができます。 れます。そして、0 から 31 までのすべての番号 オフ状態の間、高繊細な電圧測定を妨げません。 をサブレジスタ TRIMBTC に書き込み、入力電 特に騒音レベルは押さえられます。 圧と内部温度を読み込みます。同じことを Rt に 対してもいろいろな温度について繰り返します。 これらのデータから、最小のドリフトにするた めに TRIMBTC に設定する値は、容易に計算す ることができます。 11 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 例: 7.1.3 内部温度センサー ZZR レジスタに格納された値: 1060（10 進）または 10000100100（2 進） ASIC は、いつでも使うことのできる高感度 高精度な温度センサーを実装しています。 Uint(23)=0101 10000100100 0 = 21540（10 進） センサーは、たいへん直線性の高い電圧を発生 させのもので、23℃におけるオフセットを較正 追加 レジスタ内容 追加 し、ZZR レジスタに格納しておきます。 電圧は、ゲイン 4.8 によって測定されますが、 もし、測定値が Uint(T) = 22767 （10 進）なら、 サンプリング周波数を決定するようなその他の Ti[°C]= ((22767-21540) / (75digits / °C)) + 23 °C = 16.4 °C + 23 °C パラメータは自由に選択できます。 線の傾斜は、７５digits／℃です。 温度の計算は、外部のμC において以下のよう な簡単な式で行われます。 Tint=( Uint(T)-Uint(23) ) / 75 + 23℃ Uint(T)は測定結果、Uint(23)は ZZR レジスタ に 11 ビットワードにて格納されている 23℃で の参考値です。 Bits 15, 14 ,13 and 12 will always be the same at room temperature (0101 binary or 20480 decimal), therefore it makes no sense to store them for each single part. さらに、私たちは 1digit までの高画質を必要と しません。(1digit は 1/71.3 = 14m ﾟ K を意味し ます)。 したがって、最後のビットをカットし、１１ビ ットの長さにて実現して、8.6.2 にて示す ZZR レジスタのマップのように、ZZR レジスタに格 納されます。 12 = 39.4 °C IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 7.2 デジタル部分 7.2.2 較正 ASIC の較正は、最終テストと包装装置にて デジタル部分では、Ａ／Ｄ変換器の結果を処 理します。すなわち、キャリブレーション、ア 行われます。 クティブオフセット除去およびフィルタリング 以下の内容を行います。 を行います。さらに、SDI インタフェース経由 ・ 内部温度センサの室温への較正 のやり取りにより、すべての回路および機能（電 ・ すべてのゲインに対する絶対入出力の較正 圧・電流パス設定、チョッピング、デチョッピ ・ ゲイン 24 における測定経路の TC 較正 ングなど）を制御します。 ゲイン範囲における絶対入出力の較正は、以下 電源電圧が 2.0V 以下から 3.5V 以上に戻ると、 の電圧を入力した際に、30,000digits になるよ パワーアップ回路が働き出し、内部キャリブレ うに、行われます。 ーションレジスタを Zener-Zap メモリからロー Table 7.2.2 ゲイン 1 6 24 50 100 ドし、チップを所定のデフォルトモードで起動 させます。 7.2.1 サンプリング比 サンプリング周期(SR)は、レジスタ CRA か 入力(mV) 720 120 30 15 7.5 出力(digits) 30,000 30,000 30,000 30,000 30,000 CRB のパラメタの設定によって定義されます。 オーバサンプリング周波数(OSF)、オーバサン さらに、シリアル SDI インタフェースでの通信 プリング比(OSR)、チョッパー比(MM)、および により、ASIC に付与された 24 ビットのシリア 平均回数(AV)。サンプリング周期は、以下の式 ル番号を読みとることができます。 により計算することが可能です。 SR= OSF/(OSR*MM*AV) G24 における出力(測定経路全体)の TC 値が、 TRR レジスタの TRIMBTC サブレジスタに最 8.192MHz のクロック周波数では、16000Hz か も良い設定を選択することによって、最小値に ら 1.95Hz の間にて変えることができます。 調整されます。(7.4.6、参照) 同様な較正は、他のサブレジスタ（TRIMBV、 デュアル・モードでは、ASIC は自動的に 2 個 TRIMA、TRIMC、基準電圧の絶対値、ＰＧＡ のチャンネルを切り換えて、そけぞけの極の有 のオフセット、電流源）それぞれに対して行わ 効な測定データを、少なくとも 1 つ測定します。 れます。 さらに、ASIC は内部レジスタの変更と切り換 8.6.2 に示すように、これらのすべてのデータは、 えのために、いくらかの時間を必要とします。 ZZR レジスタのマッピングに応じて、ZZR レジ したがって、最大のサンプリング周波数は、上 スタに格納されています。 記のクロック周波数において 7.5kHz に制限さ れます。内部の平均化は、デュアル・モードで は働いていません、しかし、サンプリング周波 数はそれぞれのチャンネルに対して変えること ができます。 13 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 モード 3：MWU 7.3 動作モード ウェイクアップモード。 IHM-A-1500 は各種動作モードで働くことが このとき、外部クロックは動いておらず、SDI でき、その動作モードはシリアルインタフェー も働いていません。デフォルト値は 210 ですが、 ス経由で選択され、動作します。 境値は 16 ビット範囲内で指定できます。内部ク ロック finclk＝256kHz が動いていて、一連の測 詳細説明： 定が 1∼1.5 秒の間に実行されます。レジスタ モード 0：MZL CRA に定義される設定を使用し、低アイドルモ 電源投入時に必ずチップ上のパワーオンリセ ードの電流要求を満たすことができるので、節 ット回路によって引起こされるパワーオンリセ 電になります（fovs＝256kHz、MM＝4、R1＝ ット動作であり、レジスタが Zener-Zap メモリ 64、R2＝1）。１つ測定が終了した後、内蔵発 からロードされます。 振器と分周器を除くすべてのモジュールが、節 電のためにパワーダウン状態に切換えられます。 出力レジスタにおいて測定値が境値を超えると モード 1：MMS （ウェイクアップ）、INTN ピンは 1 クロック シングルチャンネル測定モード。 周期の間 LO になり、外部μＣにウェイクアッ レジスタ CRA および CRG により定義されます。 プイベントを起こさせます。その後、回路は約 測定は連続方式で、測定結果は、レディフラグ 1 秒でパワーダウンに戻ります。 （INTN ピン）が LO にセットされた後に入手 この中間のスリープモードのとき、内部発振器 できます。フラグビットが LO にセットされた と分周器を除くすべてのモジュールがパワーダ 後は随時、結果をμＣより読取ることができま ウン状態にあります。マイクロプロセッサーは、 す。但し、最良のノイズ性能を得るためには、 SDI 経由でどのようなモードでもスタートさせ INTN ピンが LO 状態にあるときに結果を読取 ることができます。その場合は、先ず外部クロ るようにして下さい。すべてのモジュールが動 ックを動かさなくてはなりません。 作しています。 MWU モード（モード 3）に入るためには、ま ずそのためのコマンドを受取る必要があります。 モード 2：MMD コマンドを受け取った後、6 個以上の CLK パル デュアルチャネル測定モード。 スを受取って初めて、外部クロックはパワーダ 2 つの異なる測定が、構成レジスタ CRA､CRB ウンモードに移行してよいということになりま および CRG により定義される設定に従って、 す（プルアップ抵抗器にてハイレベルになって 連続して実行されます（通常は、CRA が電流測 います）。この 6 個の CLK パルスは同期化の 定を定義し、CRB が電圧測定を定義します）。 ために必要です。標準モードに戻るときは、こ 一連の測定はそれぞれの設定で行われます。 の制約がありません。 CRG レジスタでは共通の設定を保持します。測 定は連続で（A、B、A、B）行われます。出力 レジスタにおける 17 番目のビットは、LO＝A、 HI＝B に従ってどの測定が実行されたかを表示 します。連続測定の回数は、レジスタ CRG（ビ ット s3、s2、s1、s0）で定義されます。すべて のモジュールが動作しています。 14 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 モード 4：MAM モード 7：MSI アラームモード。 このモードにおける動作は、内部クロックが このとき、CRA で設定された測定が開始されま 使用されることを除いて、MMS モードのとき す。測定値の絶対値が境値（16 ビット）を超え と同じです。 ると、INTN ピン（このモードにおいてこのピ SDIインタフェースは、適時に使用できます。 ンの役目は、THR で定義されたアラーム状態を このモードが使用できるのは、外部クロックCLK 知らせることです）は、1 クロック周期の間 LO が使えない場合です。測定速度が1／16に下げら になります。測定の間、INTN は High です。 れます。 すべてのモジュールが動作しており、測定は連 続的に実行されます。 モード 8∼15： モード 5：MZP これらのモードは、テスト目的のための予備で Zener-Zap プログラミング／読取りモード。 すので、ご使用にならないで下さい。レジスタ このモードについては、項目 8.5 項目および 8.6 によっては、これらのモードでしか読み書きが において詳述します。 できません。レジスタ CAR（キャリブレーショ テストモード ンレジスタ）および TRR（トリミングレジスタ） モード 6：MPD への書込みができるのも、テストモードのとき パワーダウンモード。 だけです。 個々のアナログ回路を使用不可／使用可能にす ることができます。このモードでは、データ収 集システムは動いていません。 Table 7.3 動作モード（レジスタ OPM） モード 名称 説明 パワーオンして、Zener-Zap メモリからロード 0 MZL シングルチャンネル測定モード 1 MMS デュアルチャンネル測定モード 2 MMD （A、B、A、B、…） ウェイクアップモード 3 MWU アラームモード 4 MAM Zener プログラミング／読取りモード 5 MZP パワーダウンモード 6 MPD 7 MSI 1) 8∼15 テスト用予備 備考 mo3 0 0 mo2 0 0 mo1 0 0 mo0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 × 1 0 0 1 1 × 1 0 1 0 1 × 1) レジスタアドレス 12、13、14、および 15 は、テストおよび将来のための予備です。 これらのレジスタへの操作は、行わないでください。 15 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 7.4 レジスタの説明 ここでは、レジスタの内容とその機能について詳細に説明します。レジスタによっては、内容が長 すぎて説明が不明瞭になってしまうので、ここでは、レジスタをその機能に従って論理的に区分し、 別々に説明します。 内部機能はすべて、これらレジスタの内容によって制御され、シリアル SDI インタフェース経由で随 時再ロードできる。IHM-A-1500 には、以下のレジスタがあります。 レジスタ OPM CRA CRB CRG MSR ZZR CAR TRR アドレス 0 1 2 3 4 5 6 7 サイズ 4 17 17 28 18 188 110 20 THR 8 17 CFG 9 20 予備 10∼12 備考 内容 動作モードレジスタ 測定 A 条件レジスタ 測定 B 条件レジスタ 全体構成レジスタ 測定結果レジスタ Zener-Zap レジスタ キャリブレーションレジスタ トリミングレジスタ アラームまたは ウェイクアップ境値レジスタ テストおよび特別な処理用の レジスタ テスト用 参照 7.4.0 7.4.2 7.4.3 7.4.1 7.4.8 7.4.4 7.4.5 7.4.6 7.4.7 7.4.8 1) 1) パワーダウンモードの MWU(3)、MPD(6)、TMSS(8)、および MSI(13)による安定した状態を保証するために、 CFG レジスタのデフォルト設定は x00003 に変更しなくてはなりません。 動作モードに対してサポートされない書込みコマンドは、直ちに破棄されます。 ASIC は、次に受信したスタート条件にそって動作を再開することになります。 レジスタCARおよびTRRには、バッファはありません。レジスタCARまたはTRRに何らかの読み込 み動作を行っただけでも、アナログ回路にて一時的な過渡状態が発生する場合があります。 直後の測定では、設定の内容に従って遅延が発生します。 16 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 7.4.0 OPM 動作モードレジスタ（4 ビット） No. ビット mo3 mo2 mo1 mo0 デフォルト 0 0 0 0 1) 注： このレジスタは、項目 7.3 に詳述してあります。 注 1) 7.4.1 CRG 全体構成レジスタ（28 ビット） No. 0 CRG ビット 27-22 CRS 21-11 CRI 10-7 CRV 6-0 CRP 注 サブレジスタ CRS：シーケンス長、デチョッパ、チョッパ（6 ビット） ビット 注 No. 5 4 3 2 1 0 1) CRS ビット名 ｄ 0 s3 s2 s1 s0 c 2) デフォルト 1 0 0 0 1 1 1 注： 1) このレジスタは、入力信号の測定回数、チョッパ（c）およびデチョッパ（d） を定義します。 2) 設定操作前における電源投入時のデフォルト値。 測定回数ビット（4 ビット） 測定の回数 注 No. s3 s2 s1 s0 1) 1 16 0 0 0 0 デフォルト 2 1 0 0 0 1 ･･･ ･･･ ･･･ ･･･ ･･･ ･･･ 15 14 1 1 1 0 16 15 1 1 1 1 注： 1) レジスタ CRA､CRB およびレジスタ CRG で定義されている A および B の連続測定 の回数です。この設定は、モード MMD でのみ有効です。 デチョッピングビット No. デチョッピング デチョッピングなし 0 デチョッピング 1 d 0 1 注 チョッピングビット No. チョッピング チョッピングなし 0 チョッピング 1 c 0 1 注 17 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 サブレジスタ CRI：電流定義（11 ビット） ビット 注 No. 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 1) 3) M14 M13 M12 M11 M8 M6 CRI ビット名 0 i4 i3 i2 i1 i0 デフォルト 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2) VBAT RSHL RSHH なし ETS ETR 出力 2 1) 注： CRA、CRB レジスタの M1＝1 のときは必ず、M6∼M14 はすべてゼロに設定して下さい。 ただし、強制はしません。 2) 設定操作前における電源投入時のデフォルト値。 3) M14∼M1 のビットはすべて、マルチプレクサの正論理の制御信号を表します。 （例えば M14＝1 は、対応するスイッチが閉位置にあることを意味します） 電流源設定ビット（5 ビット） No. 0 1 2 3 4 … 31 電流（μA） 0 8 16 24 32 … 248 i4 0 0 0 0 0 1 i3 0 0 0 0 0 … 1 i2 0 0 0 0 1 … 1 i1 0 0 1 1 0 … 1 i0 0 1 0 1 0 … 1 注 … サブレジスタ CRV：電圧定義（4 ビット） ビット 注 No. 3 2 1 0 1) 3) CRV ビット名 0 M15 M10 M9 M7 2) デフォルト 1 0 0 0 0 2) 2 VBATVBATETSETRチャネル RSHL RSHL RSHL ETS 差分 注： 1) このレジスタは、入力ピンとＡ／Ｄ変換器とのアナログ電圧バスの接続を定義します。 2) 電源操作前における電源投入時のデフォルト値。 サブレジスタ CRP：パワーダウン定義（7 ビット） ビット No. p6 p5 p4 p3 p2 CRP ビット名 Pdosc 0 pda pdm pdb pdc デフォルト 1 0 0 0 0 1 2 ブロック 発振器 増幅器 変換器 基準 電流源 電圧源 注： 1) このレジスタは、構築回路のパワーダウンを定義します。 2) 電源操作前における電源投入時のデフォルト値。 3) 論理は正論理です。 P1 pdi 0 内部 温度 p1 pdg 0 アナログ GND （pdosc＝1 は、対応する回路をパワーダウンさせることを定義します） 18 注 1) 3) 2) IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 7.4.2 CRA 測定チャネル A 条件レジスタ（17 ビット） No. 0 1 2 ビット CRA ビット名 デフォルト サブレジスタ 16 cu2 0 15 cu1 0 CRU 14 cu0 0 13 M5 0 12 M4 0 11 10 M3 M2 0 0 CRM ビット No. 6 5 4 3 2 1 0 mm CRA ビット名 0 f r n3 n2 n1 n0 デフォルト 1 1 0 0 0 0 0 0 サブレジスタ 2 OSF OSR MM CRN 注： 1) このレジスタは、測定チャネル A の条件を定義します。 9 M1 1 8 7 g1 g0 1 1 GN 注 1) 3) 2) 注 1) 3) 2) 2) 電源操作前における電源投入時のデフォルト値。 3) ビット M1∼M5 は、電流入力に対するマルチプレクサの正論理の制御信号です。 （例えば M1＝1 は、対応するスイッチが閉位置にあることを意味します） サブレジスタ CRU：レジスタ CRA､CRB における電圧パスに対する キャリブレーション定数選択（3 ビット） キャリブレーション定数 U cu2 cu1 cu0 CAU0 0 0 0 CAU1 0 0 1 CAU2 0 1 0 CAU3 0 1 1 CAU4 1 0 0 CAU5 1 0 1 1548 1 1 0 1548 1 1 1 No. 0 1 2 3 4 5 6 7 注 サブレジスタ CRM：レジスタ CRA､CRB における測定パス ビット 注 No. 13 12 11 10 9 CRA ビット名 M5 M4 M3 M2 M1 1) 2) デフォルト RSHH-RSHL 間測定 1 0 0 0 0 1 電圧 2 0 1 0 0 0 電圧、内部温度 3 0 1 0 1 0 電圧、RSHL 基準の電圧 4 0 1 1 0 0 電圧、ゲイン＝1 5 1 0 0 0 0 電圧、ゲイン＝1、内部温度 6 1 0 0 1 0 電圧、ゲイン＝1、RSHL 基準の電圧 7 1 0 1 0 0 注： 1) これらのビットは、電圧パスの内部定義です。 2) 表記の組み合わせだけが可能です。 サブレジスタ GN：レジスタ CRA､CRB におけるゲインの定義ビット ゲイン 注 No. g1 g0 0 6 0 0 1 24 0 1 2 50 1 0 3 100 1 1 19 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 サブレジスタ OSF：レジスタ CRA､CRB におけるオーバーサンプリング周波数ビット Fovs（fclk=8MHz） Fovs（内部発振器） 注 No. F 1) 0 2.048MHz 132kHz 0 1) 1 4.096MHz 263kHz 1 1) 注： 内部発振器の代表的値です。 サブレジスタ OSR：レジスタ CRA､CRB におけるオーバーサンプリングレシオビット 注 No. R1 r 64 0 128 1 サブレジスタ MM：レジスタ CRA､CRB におけるチョッピング比ビット ＭＭ 注 No. mm 0 4 0 1 8 1 1) × 2 1 注： 1) c＝0 および d＝0 において、チョッピング／デチョッピングはオフで、 mm に関係なくアクティブであることを意味します。 サブレジスタ CRN：レジスタ CRA､CRB における平均化ビット（4 ビット） 注 No. R2 n3 n2 n1 n0 0 1 0 0 0 0 1 2 0 0 0 1 2 4 0 0 1 0 3 8 0 0 1 1 4 16 0 1 0 0 5 32 0 1 0 1 6 64 0 1 1 0 7 128 0 1 1 1 8 256 1 0 0 0 9 512 1 0 0 1 10 1024 1 0 1 0 1) 11∼14 テスト用予備 × × 1 1 2) 生データモード 15 1 1 1 1 1) 注： 11∼14 はテスト用予備です。 2) このモードはキャリブレーションや平均化を行わないＡＤ値を提供します。 しかしオーバーサンプリング比に対応するファクターが積算されます。 これはたいへん小さな信号を高分解能にて測定するために使用します。 （内部四捨五入による誤差が無くなります。） 生データ(Nr)と通常データ(Nn)の比は、次式にて表されます。 Nr/Nn = 2^(11+x)/CAL ∵ R=128 にて x=6、R-64 にて x=3 CAL はキャリブレーション定数を使用 20 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 7.4.3 CRB 測定チャネル B 定義レジスタ（17 ビット） No. 0 1 2 ビット CRB ビット名 デフォルト サブレジスタ 16 cu2 0 15 cu1 0 CRU 14 cu0 0 13 M5 0 12 M4 1 11 10 M3 M2 1 0 CRM ビット No. 6 5 4 3 2 1 0 mm CRB ビット名 0 f r n3 n2 n1 n0 デフォルト 1 1 0 0 0 0 0 0 サブレジスタ 2 OSF OSR MM CRN 注： 1) このレジスタは、測定チャネル B の条件を定義します。 9 M1 0 8 7 g1 g0 0 1 GN 注 1) 3) 2) 注 1) 3) 2) サブレジスタの機能は、前記測定チャネル A に同じです。 2) 3) 電源操作前における電源投入時のデフォルト値。 このモードのとき、チップは電流検出入力である RSHH-RSHL 間の測定ができません。 従って、常に、M1＝0 となります。 7.4.4 ZZR Zener-Zap レジスタ（188 ビット） 163∼182 53∼162 0∼52 No. ZZR ビット 183∼187 0 ZLO ZTR ZCL ZTC1) 1) 注： 5 ビットは予備です。うち、 1 ビットは、テスト中に使用されます。 注 2 ビットは、テスト用予備で、0 と 1 にプログラムされます。 2 ビットは、ロック用予備です サブレジスタ ZLO：Zener 予備ビット（5 ビット） 名前 記号 ワード長 ﾃﾞﾌｫﾙﾄ（16 進） 単位 No. 予備ビット 1 ZLO 5 F サブレジスタ ZTR：トリミングビット（20 ビット） 記号 ワード長 ﾃﾞﾌｫﾙﾄ（10 進）1) No. パラメータ 基準電圧温度係数 0 TRIMBTC 5 0 基準電圧絶対値 1 TRIMBV 5 0 増幅器オフセット 2 TRIMA 5 0 外部温度測定用電流源 TRIMC 3 5 0 ∑トリムビット 3 TRIMREG 20 注： 1) デフォルト値は、テスト開始前に書かなければなりません。 21 注 単位 Bits Bits Bits Bits Bits 注 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 サブレジスタ ZCL：キャリブレーションビット（110 ビット） 記号 ワード長 ﾃﾞﾌｫﾙﾄ（10 進）3) 単位 No. パラメータ キャリブレーション G＝6，I 0 CGI1 11 1548 Bits キャリブレーション G＝24，I 1 CGI2 11 1548 Bits キャリブレーション G＝50，I 2 CGI3 11 1548 Bits キャリブレーション G＝100，I 3 CGI4 11 1548 Bits キャリブレーション U0 4 CAU0 11 1548 Bits キャリブレーション U1 5 CAU1 11 1548 Bits キャリブレーション U2 6 CAU2 11 1548 Bits キャリブレーション U3 7 CAU3 11 1548 Bits キャリブレーション U4 8 CAU4 11 1548 Bits キャリブレーション U5 9 CAU5 11 1548 Bits ∑キャリブレーションビット 12 ZCL 110 Bits 1) 注： 電圧および電流に関するキャリブレーション定数の 10 進数デフォルト値は、 注 1) 4) 1) 4) 1) 4) 1) 4) 1) 4) 1) 4) 1) 4) 1) 4) 1) 4) 2) 4) 次式を使って計算されます。 ＣＧdef＝Ｎmax／ＮADdef＝(Ｖref＊1024) ／(Ｖin＊Ｇmax)＝1548 2) 絶対温度に比例する電圧の絶対値に対するデフォルトのキャリブレーション定数は、 同じ増幅器を使用するので、どのレンジに対しても同じです。最高温度における 電圧は約 150mV で、ゲインは g0 としなければなりません。 3) 4) デフォルト値は、テスト開始前に書かなければなりません。 キャリブレーション定数は、M1 の状態に応じて選択します（下表参照）。 M1＝1 のときは、CGI1∼CGI4 の１つを、選択された増幅器ゲインに従って選択 します。M1＝0 のとき、キャリブレーション定数の選択は cu2、cu1、cu0 ビット によって定義します。このビット自体は、レジスタ CRA および CRB を構成する もので、SDI インタフェース経由で、他の選択内容に関係なく定義します。 キャリブレーション定数選択テーブル 校正定数 注 No. cu2 cu1 cu0 M1 g1 g0 1) × × × 0 1 0 0 CGI1 1) × × × 1 1 0 1 CGI2 1) × × × 2 1 1 0 CGI3 1) × × × 3 1 1 1 CGI4 2) × × 4 0 0 0 0 CAU0 2) × × 5 0 0 1 0 CAU1 2) × × 6 0 1 0 0 CAU2 2) × × 7 0 1 1 0 CAU3 2) × × 8 1 0 0 0 CAU4 2) × × 9 1 0 1 0 CAU5 × × 10 1 1 0 0 1548 × × 11 1 1 1 0 1548 注： 1) 校正定数 CGIx は、ゲイン選択において M1=1 と設定されている時に指定できる。 2) 校正定数 CGUx は、CRA または CRB レジスタの cu2∼cu0 ビットにおいて M1=0 と設定されている時に指定できる。 22 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 サブレジスタ ZTC：温度係数（53 ビット） 温度係数は、外部プロセッサの回路とＡＳＩＣの温度ドリフトを補償するために使われます。 温度係数ドリフトは、ＶＢＡＴの分圧回路の温度係数の差によって引き起こされることも あります、電流検出用抵抗器の温度係数あるいはＲＴＤ等価抵抗器の温度係数が、対応する レンジの内部ゲインにて、すべての入力端子に対して測定が行われます。 値は校正システムで測定され、Zener - Zapメモリに保存されます。 No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 パラメータ 記号 ワード長 温度係数 (G1,I) TCGI1 5 温度係数 (G2,I) TCGI2 5 温度係数 (G3,I) TCGI3 5 温度係数 (G4,I) TCGI4 5 温度係数（VBAT） TCAU0 5 温度係数（ETS） TCAU1 5 温度係数（ETR） TCAU2 5 温度係数（ETS-VBAT） TCAU3 5 温度係数（Tint） TCAU4 13 ZTC 53 ∑ｷｬﾘﾌﾞﾚｰｼｮﾝ温度係数 ﾋﾞｯﾄ 注： 1) パラメータ欄に記したものは例です。 ﾃﾞﾌｫﾙﾄ（10 進） 31 31 31 31 31 31 31 31 31 8,192 単位 Bits Bits Bits Bits Bits Bits Bits Bits Bits Bits 注 1) 1) 1) 1) 1) 1) 1) 1) 1) 1) 係数はどのような機能や測定結果にでも適用できます。 7.4.5 CAR キャリブレーションレジスタ（110 ビット） キャリブレーションレジスタは、内部 DSP により各測定値の補正に使用されるキャリブレーショ ン定数を保持します。パワーアップシーケンスにおいて、Zener-Zap サブレジスタ ZCL は図 7.4.6.1 に示すとおり CAR レジスタにコピーされます。このレジスタは、モード８において SDI 経由で随時 読み書きできます。特に、仮のキャリブレーション定数を書込むことも、キャリブレーションが変更 された場合、ロードされた ZCL データを書き換えることも可能です。 No CAR ﾋﾞｯﾄ 109∼ 99 98∼ 88 87∼ 77 76∼ 66 65∼ 55 54∼ 44 43∼ 33 32∼ 22 21∼ 11 10∼ 0 CGI1 CGI2 CGI3 CGI4 CAU0 CAU1 CAU2 CAU3 CAU4 CAU5 1 ｻﾌﾞﾚｼﾞｽﾀ 2 デフォルト 1548 1548 1548 1548 1548 1548 1548 1548 1548 1548 注： 1) キャリブレーションレジスタは、各々 11 ビットを有する下記定数から構成されます。 注 1) 2) CGI1、CGI2、CGI3、CGI4、CAU0、CAU1、CAU2、CAU3、CAU4、CAU5 2) このレジスタは、随時 SDI バス経由にて読み書きできます。 特に、ＣＡＲレジスタへのキャリブレーション定数の仮書き込みや、キャリブレーション が変更された場合にロードされたＺＣＬデータを書き換えることが可能です。 23 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 7.4.6 TRR トリミングレジスタ（20 ビット） TRR レジスタでは、基準電圧、増幅器オフセットトリミング、電流源設定に関するキャリブレー ション定数を保存します。 パワーアップシーケンスにおいて、Zener-Zap サブレジスタ ZTR は TRR レジスタにロードされます。 このレジスタは、モード８において SDI バス経由で読み書きできます。特に、TRR レジスタへのキ ャリブレーション定数の仮書き込みや、キャリブレーションが変更された場合に、ロードされた ZTR データを書き換えることが可能です。 TRR レジスタのトリミングは、通常、供給する前に工場にて行います。 19∼15 14∼10 9∼5 4∼0 No. TRR ビット サブレジスタ 0 TRIMC TRIMA TRIMBV TRIMBTC デフォルト 1 0 0 0 0 1) 注： TRR レジスタへの書込みは、最上位ビットから順に行います。 注 1) サブレジスタ TRIMC 電流源出力の変更。 No. 1 2 3 … 14 15 16 17 18 … 30 31 注： Trimcs trimc3 trimc2 trimc1 trimc0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 … … … … … 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 … … … … … 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1) Io は、TRIMC＝00000 における電流（μA）です。 2) dI/Io % 0 −1＊2.3 −2＊2.3 … −14＊2.3 −15＊2.3 −16＊2.3 16＊2.3 15＊2.3 … 2＊2.3 1＊2.3 注 1)2) 1)2) 1)2) 1)2) 1)2) 1)2) 1)2) 1)2) 1)2) 内部電流源の出力電流は、CRG のビットを設定することで広範囲に制御することが できます。外部温度測定では、最高の結果が得られるように電流を±30％の範囲に トリミングする必要があります。このトリミングは、TRR レジスタのサブレジスタ TRIMCへの書込みによって実現されます。The trimming is done in % for all ranges selected in CRG register.（トリミングは、CRGレジスタで選択された全レンジについて ％単位でなされます。） 24 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 サブレジスタTRIMA 増幅器オフセットの変更。 ＰＧＡのオフセットは、すべてのゲイン設定において、全ダイナミックレンジを保証する 最小絶対値に調整します。 No. 1 2 3 … 14 15 16 17 18 … 30 31 注： Trimas trima3 trima2 trima1 trima0 Voffset mV Uos 0 0 0 0 0 Uos−1＊1.34 0 0 0 0 1 Uos−2＊1.34 0 0 0 1 0 … … … … … … Uos−14＊1.34 0 1 1 1 0 Uos−15＊1.34 0 1 1 1 1 Uos 1 0 0 0 0 Uos＋1＊1.34 1 0 0 0 1 Uos＋2＊1.34 1 0 0 1 0 … … … … … … Uos＋14＊1.34 1 1 1 1 0 Uos＋15＊1.34 1 1 1 1 1 1) Uos は、TRIMA＝00000 における入力オフセット電圧（mV）です。 2) 注 1)2)3) 1)2) 1)2) 1)2) 1)2) 1)2) 1)2) 1)2) TRIMA 設定のステップごとに、入力オフセット電圧の絶対値が⊿offset＝1.34mV に 設定されます。測定値を Uos とすると、最適の値を得るために TRIMA に書込むべき数は、 Uos が０より大きい場合は TRIMA＝int((Uos)/1.34)にてて計算され、Uos が０より小さい 場合は TRIMA＝16＋int((−Uos)/1.34)にて計算されます。 3) 入力オフセット電圧は、レジスタ CRG でクリアされるチョッピングビットとデチョッ ピングビットを使って測定することができます。どの入力チャネルも、どのゲイン設定も 使用できます。外部電圧が測定に影響するのを避けるため、入力を短縮して下さい。 出力電圧の測定値を Va とすると、オフセット電圧は、Vos＝Va/gain にて計算されます。 25 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 サブレジスタ TRIMBV 基準電圧 Uo の変更。 No. 1 2 3 … 14 15 16 17 18 … 30 31 注： Trimbvs trimbv3 trimbv2 trimbv1 trimbv0 VREF mV 注 1)2)3) Ua 0 0 0 0 0 1)2) Ua−1＊5.1 0 0 0 0 1 1)2) Ua−2＊5.1 0 0 0 1 0 … … … … … … 1)2) Ua−14＊5.1 0 1 1 1 0 1)2) Ua−15＊5.1 0 1 1 1 1 1)2) Ua 1 0 0 0 0 Ua＋1＊5.1 1 0 0 0 1 1)2) Ua＋2＊5.1 1 0 0 1 0 … … … … … … 1)2) Ua＋14＊5.1 1 1 1 1 0 Ua＋15＊5.1 1 1 1 1 1 1) Ua は、TRIMBTC＝00000 における基準電圧（mV）で、最適値は 1.232V です。 2) TRIMBV 設定のステップごとに、基準電圧の絶対値が⊿BV＝5.1mV に設定されます。 温度係数および基準電圧のトリミングについては、先ず温度係数を、次に基準電圧を トリミングすることを推奨します。これは、TRIMBV が絶対値を変えるだけで あるのに対し、TRIMBTC は温度係数と絶対値の両方を変えてしまうからです。 測定された絶対値を Uam とすると、最適の値を得るために TRIMBV に書込むべき数は、 Uam が最適値より大きい場合は TRIMBV＝int((Uam−1.231)/0.0051)にて計算され、 Uam が最適値より小さい場合は TRIMBV＝16＋int(−(Uam−1.231)/0.0051)にて 計算されます。 26 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 サブレジスタ TRIMBTC 基準電圧 Uo および温度係数の変更。 No. 1 2 3 … 14 15 16 17 18 … 30 31 注： Trimbtcs trimbtc3 trimbtc2 Trimbtc1 trimbtc0 VREF mV TC ppm/K Uo TCo 0 0 0 0 0 Uo−1＊5.2 TCo−1＊12.7 0 0 0 0 1 Uo−2＊5.2 TCo−2＊12.7 0 0 0 1 0 … … … … … … … Uo−14＊5.2 TCo−14＊12.7 0 1 1 1 0 Uo−15＊5.2 TCo−15＊12.7 0 1 1 1 1 Uo 1 0 0 0 0 Uo＋1＊5.2 TCo＋1＊12.7 1 0 0 0 1 Uo＋2＊5.2 TCo＋2＊12.7 1 0 0 1 0 … … … … … … … Uo＋14＊5.2 TCo＋14＊12.7 1 1 1 1 0 Uo＋15＊5.2 TCo＋15＊12.7 1 1 1 1 1 1) Uo は TRIMBV＝00000 における基準電圧（mV）、TCo は TRIMBV＝00000 における 注 1)2) 1)2) 1)2) 1)2) 1)2) 1)2) 1)2) 1)2) 温度係数（ppm/K）です。 2) TRIMBTC 設定のステップごとに、基準電圧の絶対値が⊿BTC＝5.2mV に設定され、 温度依存性の勾配が S＝12.7ppm/K に設定されます。そこで、基準電圧の温度係数の トリミングについては、2 通りの測定（T1＝25℃と T2＝125℃での測定）を推奨します。 温度係数測定値を TCm とすると、最適の値を得るために TRIMBTC に書込むべき数は、 プラスの場合は trimBTC＝int(TCM/12.7)にて計算され、マイナスの場合は trimBTC＝16＋int(−TCM/12.7)にて計算されます。絶対電圧もこれによって変えられ ますので、TRIMTV レジスタを変えて絶対値を元に戻し、補正し直さなくてはなりません。 通常は、TRIMBVx＝TRIMBTC+1 で問題ありません。更に高い精度または絶対値の変更が 必要である場合、更に測定および調整を繰り返すことによって実現できます。 27 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 ZZR REGISTER: ＺＬＯ ＺＴＲ 5 ＺＣＬ 20 Ｒ/Ｗ 110 ＴＲＲ ＣＡＲ reg.7 reg.6 bit0 188 ＺＴＣ 53 bit0 data in ＣＡＲ ＴＲＲ bit0 ＺＬＯ bit0 図 7.4.6.1 ZCL および ZTR レジスタの CAR および TRR レジスタへのコピー 7.4.7 THR アラーム（ウェイクアップ）境値レジスタ（17 ビット） No. MR16 MR15 MR14 0 A/B s Msb デフォルト 0 0 1 MR13 MR12 MR11∼MR1 MR0 注 1sb 0 0 0 7.4.8 MSR 測定結果レジスタ（18 ビット） No. MR17 MR16 MR15 MR14 MR13 MR12 MR11∼MR1 MR0 注 1) A/B S msb 1sb オーバーフロー／ アンダーフロー 注： 1) −キャリブレーション精度や、すべての分解能を確保できるように、測定結果データ長は 16 ビットとなっています。 −A／B ビットは、CRA または CRB で定義されたどちらの測定が行われたかを示します。 MR16＝0→A MR16＝1→B −キャリブレーション定数を掛けた後の結果が 32767 より大きいか−32767 より小さいか するときは、オーバーフロー／アンダーフロービットを設定します。 ウェイクアップモードまたはアラームモードでは、オーバーフロー／アンダーフローが INTN 信号を LO に設定します。 28 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 8. デジタルインタフェースの説明 IHM-A-1500 のデジタルインタフェースは、2 つの入力ピン（CLK，SCLK）と 2 つの入出力ピン （INTN，SDAT）から構成されます。ピン SCLK および SDAT は、汎用シリアルデータインタフェ ース（SDI）として使用されます。SDI は、外部クロック（CLK）が動作しているときしか働きませ ん。 8.1 CLK ウェイクアップモードを除くすべての動作モードにおいて、このピンは、8MHz クロック信号に接 続しなければなりません。ウェイクアップモード（MWU）のときは、CLK ピンをロジック HI また はフロートとしなければなりません。 8.2 INTN INTN ピンは、動作モードに応じて、様々な状態をマイクロコントローラに知らせるために使用さ れます。 INTN ピンのアプリケーションモード モード 信号 方向 0 Load clock (internal) 出力 SDI clock disable 1､2､7 出力 目的 注 1) Zener-Zap ロードプロセスの進行を知らせます 2) 新しい測定結果がでたことを知らせます。 高精度測定において SCLK を使用不可にすべき期間 を指示します 出力 ウェイクアップの状態を知らせます 3 idle / wake-up not 出力 アラームの状態を知らせます 4 idle / alarm not 入力 プログラミングパルス幅を示します 5 PW1 6､8､9 Logic‘0’ 出力 未使用 出力 テストモード 10 t12 出力 テストモード 10 t18 1) 注： ローディング時間中に 135 のクロックパルスが内部発振器より通知されます。 2) MMS および MMD の測定モードでは、INTN ピンは、SDI バス動作の同期のために使用さ れます（図 8.1 参照）。 INTN の立ち上がりエッジは、新しい測定が開始される信号です。 29 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 i-1 start measurement i i+1 Tcnv INTN available results on SDI i-2 i-1 i Tres 図 8.1：モード 1 および 2 における INTN ピン 設定パラメータから Tcnv および Tres を求めるための式は次のとおりです。 Ｔ cnv ≅ Ｒ1／(fOVS＊2) Ｔres ＝ MM＊Ｔcnv＊R2＊2 ∵ R1:OSR、R2:平均回数 8.3 SDI バス動作 SDI バスは、1 つのマスタユニットと 1 つのスレーブユニットの間の 2 線式双方向インタフェース です。代表的なマスタユニットは、SDI プロトコルを使用するソフトウェアを組み込んだマイクロコ ントローラです。ASIC は常にスレーブユニットとなります。SDI バス動作は、図 8.2 および 8.3 に 示すとおりです。 データ転送では、sclk 信号が low の間に、sdat 信号が変化します。通信開始または通信終 了の時に のみ、sclk 信号が high でも sdat 信号が変化できます。 Direction Address Register data sclk SDAT Start Data transfer 図 8.2：SDI バス動作 30 Exception IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 マスタユニットは常に sclk 信号を供給しなければなりません。 マスタユニットは、通信開始、通信方向、アドレス、書込みデータ、通信終了の各通信状態において sdat 信号を発生させます。マスタの sdat ピンは、データ読取りのとき、高インピーダンスとします。 スレーブユニットは、マスタからのデータ読取りのときだけ sdat 信号を発生させます。他の動作に おいては、スレーブの sdat ピンは高インピーダンスとなります。 データ読み込みの転送中は、内部でのＡＤ変換は継続しますが、MSR レジスタの更新は行われず、 INTN 信号の出力も抑えられます。データ読み込みが完了したときにのみ、ＡＳＩＣは通常動作状態 に戻り、もしもデータ転送中に新しいデータの変換が完了していた場合は、直ちに MSR レジスタが 更新されます。 マスタユニットは、バス信号を自分で作るので、バス信号を検出することはしません。データ（方向、 レジスタアドレス、レジスタデータ）の転送動作中は、動作が完了するまで、他の動作を行ってはな りません。スレーブユニットは、マスタからの読取り動作が進行中であるとき、通信開始および通信 終了を検出しません。 通信終了は、以降の作業のための備えですから、忘れないでください。 8.4 データ転送 通常、SDI インタフェースは、すべての ASIC 動作モードにおいて機能します。機密保護のために、 いくつかの書込み動作は、特定のモードに制限してあります。読取り動作は、sdat 信号の動作を確実 なものにするため、使用不可にされることはありません。測定結果レジスタ、トリミングレジスタお よびキャリブレーションレジスタ（MSR、CAR および TRR）への書込みは、テストモードのときの み許可されます。Zener-Zap レジスタへの書込みは、MZP モードのときのみ許可されます。 各データ転送における通信開始後の最初のデータビットが、データ方向を定義します。ここで、sdat ＝high はマスタからのデータ読取り（mr）に使用され、sdat＝low はマスタからのデータ書込み（mw） に使用されます。 データは、先ず最上位ビット（MSB）から順に転送されます。データビットは、レジスタアドレスと レジスタデータビットから構成されます。先ずレジスタアドレスが転送され、続いてレジスタデータ ビットが転送されます。レジスタアドレスは常に 4 ビットの長さです。レジスタデータビットの数は、 レジスタアドレスによって異なります。（テーブル 7.4 参照） 31 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 sclk mr sdat a3 a2 a1 a0 MSB LSB mw Direction Register address Register data 図 8.3 SDI データ転送 ASIC は、表 8.1 に記載のデータ転送をサポートします。 マスタの読み書き動作 レジスタ アドレス OPM CRA CRB CRG MSR ZZR CAR TRR THR 0 1 2 3 4 5 6 7 8 内容 動作モード 測定セットアップ A 測定セットアップ B 測定条件全般 測定結果 Zener-Zap データ キャリブレーションレジスタ トリミングレジスタ アラームレジスタまたは ウェイクアップ境値レジスタ 読取りが許され 書込みが許され るモード るモード 全部 全部 全部 全部 全部 全部 全部 全部 全部 ＞7 全部 5 全部 ＞7 全部 ＞7 全部 全部 8.5 SDI バスタイミング SDI バスのタイミングは、マスタユニットのプロトコルが基本となります。 32 ページ IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 MDE DV_m PW_sclk DV_m TS_m LO_sclk TS_m sclk (μP) master sdat HI−Z (μP) slave sdat HI−Z (ASIC) TS_s DV_s TS_s CDD 図 8.4：SDI バスタイミング SDI バスタイミング No. パラメータ 記号 最小値 タイプ 最大値 単位 条件 0 SCLK パルス幅 PW_sclk 120 ns 全部 1 SCLK low LO_sclk 120 ns 全部 2 SCLK 後の通信完了 （マスタの SDAT） SCLK 後の有効期間 （マスタの SDAT） SCLK 後の無効期間 （スレーブの SDAT） 3 ステートオン／オフ （マスタ） 3 ステートオン／オフ （スレーブ） バス状態検出不可 （スレーブユニット） SDAT 終了後のプログ ラミング信号無効期間 プログラミング信号後 の SCLK 立ち下がり プログラミング信号幅 MDE 120 ns 全部 DV_m 120 ns 全部 ns マスタ読取り ns マスタ読取り ns マスタ読取り ns マスタ読取り 3 4 5 6 7 TSW DV_s TS_m 120 TS_s TSW TS_s 120 CDD 注 5) 6) 1) 3) マスタ書込み 2) ﾚｼﾞｽﾀ ZZR 9 SC_PP 1,000 ns マスタ書込み ﾚｼﾞｽﾀ ZZR 10 PPW 800 1,000 1,200 ns マスタ書込み ﾚｼﾞｽﾀ ZZR 1) 注： TSW は、マイクロコントローラプログラムが入出力ピンの状態を変更または読取るのに 8 DV_PP 1,000 ns 要する代表的時間です。 2) 図 8.5 を参照して下さい。 3) スレーブユニットがデータを転送しているときは、通信開始を検出することはできません。 5) ZZR を読取るためには LO_sclk＞300ns が必要です。 6) MSR において、測定データが読みとれるようになるまでには以下の時間が必要です。 LO_sclk＞(3/2)*TCLK＝(3/2)/fCLK＝(3/2)/8MHz＝187.5ns 33 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 sclk start write register 5 bit0 bit1 bit2 sdat ppw intn Vprg prog DV_pp SC_pp 図 8.5：SDI タイミング − Zener-Zap プログラミング条件 （最初の 3 ビットだけが示してあります） マスタユニットが 1 つの測定結果を読取るのに要する時間が約 75 サイクル＊TSW であると仮定しま す（INTN ピンを操作するために 2 サイクル、測定開始データを送るのに 4 サイクル、通信方向のた めに 3 サイクル、アドレスのために 12 サイクル、データのために 54 サイクル）。テストおよび精密 測定については、この時間を Tcnv より少なくして下さい（INTN＝1 のときは sclk を止めなければ なりません）。他の測定については、この時間をデータレート（MM＊Tcnv＊R2＊2）より少なくし て下さい。 8.6 OTP メモリへの SDI アクセス OTP メモリは、ZZR レジスタとして表されます。ビット構成を表 8.4 に示します。OTP メモリの プログラミングは、モード MZP において ZZR レジスタへ書込むことで行われます。基本的な SDI バスタイミングに加えて、もっと多くの条件を保証しなければなりません（図 8.5 および表 8.3 参照）。 書込みは、ZZR レジスタの全ビットについて実行しなければなりません。ビット“０”をプログラム すると、対応する Zener fuse への書き込みが行われ、ビット“１”をプログラムすると、対応する Zener fuse への書き込みが行われません。ZZR フィールドを別々の場所でプログラムしようとする場合は、 プログラムしないビットは“1”にてプログラムしなければなりません。一度”０”を書き込むと、”１” には戻せません。INTN ピンは、MZP モードでは全てのデータ転送が終了するまで外部から制御し なければなりません。 プログラム電圧 Vprg（EZPRG ピン）は 7.5V で、外部より供給しなければなりません。 100mA のパルスを供給することができる低インピーダンスの電源でなくてはなりません。 それ以外の時、このピンは VDDD に接続しなければなりません。 SDI は、どのモードのときでも、ZZR レジスタの読取りによって OTP メモリを読むことができます。 34 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 8.6.1 ZZR レジスタビットマップ セル･インデックス 目的 ZZR フィールド 0 pos A 1 1) ZLO pos B 2 2) ZLO pos C 3 3) lock A ZLO 4 4) ZLO 187 186 185 184 (標準値) 生産テスト中は常に“0”にプログラムされます ZZR ビット 1) 2) 生産テスト中は常に“0”にプログラムされます 3) 生産テスト中は常に“1”にプログラムされます 4) 予備 5) 予備 5 6 7 Trimcs trimc3 trimc2 ZLO ZTR ZTR ZTR 183 182 181 180 lock B 5) 8 9 10 11 12 13 14 trimc1 trimc0 trimas trima3 trima2 trima1 trima0 ZZR フィールド ZTR ZTR ZTR ZTR ZTR ZTR ZTR ZTR ZZR ビット 179 178 177 176 175 174 173 172 16 17 18 19 20 21 22 23 trimbv3 trimbv2 trimbv1 trimbv0 Trimtcs trimtc3 trimtc2 trimtc1 ZZR フィールド ZTR ZTR ZTR ZTR ZTR ZTR ZTR ZTR ZZR ビット 171 170 169 168 167 166 165 164 セル･インデックス 24 25 26 27 28 29 30 31 trimtc0 cgil_10 cgil_9 cgil_8 cgil_7 cgil_6 cgil_5 cgil_4 ZZR フィールド ZTR ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZZR ビット 163 162 161 160 159 158 157 156 セル･インデックス 32 33 34 35 36 37 38 39 cgil_3 cgil_2 cgil_1 cgil_0 cgi2_10 cgi2_9 cgi2_8 cgi2_7 ZZR フィールド ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZZR ビット 155 154 153 152 151 150 149 148 セル･インデックス 40 41 42 43 44 45 46 47 cgi2_6 cgi2_5 cgi2_4 cgi2_3 cgi2_2 cgi2_1 cgi2_0 cgi3_10 ZZR フィールド ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZZR ビット 147 146 145 144 143 142 141 140 セル･インデックス 目的 セル･インデックス 目的 目的 目的 目的 35 15 trimbvs IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 48 49 50 51 52 53 54 55 cgi3_9 cgi3_8 cgi3_7 cgi3_6 cgi3_5 cgi3_4 cgi3_3 cgi3_2 ZZR フィールド ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZZR ビット 139 138 137 136 135 134 133 132 セル･インデックス 56 57 58 59 60 61 62 63 cgi3_1 cgi3_0 cgi4_10 cgi4_9 cgi4_8 cgi4_7 cgi4_6 cgi4_5 ZZR フィールド ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZZR ビット 131 130 129 128 127 126 125 124 セル･インデックス 64 65 66 67 68 69 70 71 cgi4_4 cgi4_3 cgi4_2 cgi4_1 cgi4_0 cau0_10 cau0_9 cau0_8 ZZR フィールド ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZZR ビット 123 122 121 120 119 118 117 116 セル･インデックス 72 73 74 75 76 77 78 79 cau0_7 cau0_6 cau0_5 cau0_4 cau0_3 cau0_2 cau0_1 cau0_0 ZZR フィールド ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZZR ビット 115 114 113 112 111 110 109 108 セル･インデックス 80 81 82 83 84 85 86 87 cau1_10 cau1_9 cau1_8 cau1_7 cau1_6 cau1_5 cau1_4 cau1_3 ZZR フィールド ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZZR ビット 107 106 105 104 103 102 101 100 セル･インデックス 88 89 90 91 92 93 94 95 cau1_2 cau1_1 cau1_0 cau2_10 cau2_9 cau2_8 cau2_7 cau2_6 ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZZR ビット 99 98 97 96 95 94 93 92 セル･インデックス 96 97 98 99 100 101 102 103 cau2_5 cau2_4 cau2_3 cau2_2 cau2_1 cau2_0 cau3_10 cau3_9 ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL 91 90 89 88 87 86 85 84 セル･インデックス 目的 目的 目的 目的 目的 目的 ZZR フィールド 目的 ZZR フィールド ZZR ビット 36 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 104 105 106 107 108 109 110 111 cau3_8 cau3_7 cau3_6 cau3_5 cau3_4 cau3_3 cau3_2 cau3_1 ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZZR ビット 83 82 81 80 79 78 77 76 セル･インデックス 112 113 114 115 116 117 118 119 cau3_0 cau4_10 cau4_9 cau4_8 cau4_7 cau4_6 cau4_5 cau4_4 ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZZR ビット 75 74 73 72 71 70 69 68 セル･インデックス 120 121 122 123 124 125 126 127 cau4_3 cau4_2 cau4_1 cau4_0 cau5_10 cau5_9 cau5_8 cau5_7 ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZZR ビット 67 66 65 64 63 62 61 60 セル･インデックス 128 129 130 131 132 133 134 135 cau5_6 cau5_5 cau5_4 cau5_3 cau5_2 cau5_1 cau5_0 tcu1_8 ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZCL ZTC ZZR ビット 59 58 57 56 55 54 53 52 セル･インデックス 136 137 138 139 140 141 142 143 tcu1_7 tcu1_6 tcu1_5 tcu1_4 tcu1_3 tcu1_2 tcu1_1 tcu1_0 ZTC ZTC ZTC ZTC ZTC ZTC ZTC ZTC ZZR ビット 51 50 49 48 47 46 45 44 セル･インデックス 144 145 146 147 148 149 150 151 tcu0_8 tcu0_7 tcu0_6 tcu0_5 tcu0_4 tcu0_3 tcu0_2 tcu0_1 ZTC ZTC ZTC ZTC ZTC ZTC ZTC ZTC ZZR ビット 43 42 41 40 39 38 37 36 セル･インデックス 152 153 154 155 156 157 158 159 tcu0_0 trt0_10 trt0_9 trt0_8 trt0_7 trt0_6 trt0_5 trt0_4 ZTC ZTC ZTC ZTC ZTC ZTC ZTC ZTC 35 34 33 32 31 30 29 28 セル･インデックス 目的 ZZR フィールド 目的 ZZR フィールド 目的 ZZR フィールド 目的 ZZR フィールド 目的 ZZR フィールド 目的 ZZR フィールド 目的 ZZR フィールド ZZR ビット 37 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 160 161 162 163 164 165 166 167 trt0_3 trt0_2 trt0_1 trt0_0 tcn3_7 tcn3_6 tcn3_5 tcn3_4 ZTC ZTC ZTC ZTC ZTC ZTC ZTC ZTC ZZR ビット 27 26 25 24 23 22 21 20 セル･インデックス 168 169 170 171 172 173 174 175 tcn3_3 tcn3_2 tcn3_1 tcn3_0 tcn2_7 tcn2_6 tcn2_5 tcn2_4 ZTC ZTC ZTC ZTC ZTC ZTC ZTC ZTC ZZR ビット 19 18 17 16 15 14 13 12 セル･インデックス 176 177 178 179 180 181 182 183 tcn2_3 tcn2_2 tcn2_1 tcn2_0 tcn1_7 tcn1_6 tcn1_5 tcn1_4 ZTC ZTC ZTC ZTC ZTC ZTC ZTC ZTC ZZR ビット 11 10 9 8 7 6 5 4 セル･インデックス 184 185 186 187 tcn1_3 tcn1_2 tcn1_1 tcn1_0 ZTC ZTC ZTC ZTC 3 2 1 0 セル･インデックス 目的 ZZR フィールド 目的 ZZR フィールド 目的 ZZR フィールド 目的 ZZR フィールド ZZR ビット 38 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 8.6.2 ZZR レジスタ内の内容 ZZR レジスタ ZZR subregister 10 msb ZLO ZTR ZCL ZTC TRIMC TRIMA TRIMBV TRIMBTC CGI1 CGI2 CGI3 CGI4 CAU0 CAU1 CAU2 CAU3 CAU4 CAU5 TCU1 TCU0 TRT0 TCN3 TCN2 TCN1 c0 c1 c2 0 c1 1 1 c4 c3 ct x c0 c1 0 ct 9 c0 c1 c2 0 c1 1 1 c4 c3 ct = = = = = = = 8 c0 c1 c2 0 c1 1 1 c4 c3 ct 1 1 7 c0 c1 c2 0 c1 1 1 c4 c3 ct 1 1 bit no. in subregister 6 5 4 3 c0 c1 c2 0 c1 1 1 c4 c3 ct 1 1 c0 c1 c2 0 c1 1 1 c4 c3 ct 1 1 x x x x x c0 c1 c2 0 c1 1 1 c4 c3 ct 1 1 x x x x x c0 c1 c2 0 c1 1 1 c4 c3 ct 1 1 ZZR-bits 2 1 0 x x x x x c0 c1 c2 0 c1 1 1 c4 c3 ct 1 1 x x x x x c0 c1 c2 0 c1 1 1 c4 c3 ct 1 1 x x x x x c0 c1 c2 0 c1 1 1 c4 c3 ct 1 1 187 183 182 178 177 173 172 168 167 163 162 152 151 141 140 130 129 119 118 108 107 97 96 86 85 75 74 64 63 53 52 44 43 35 34 24 23 16 15 8 7 0 remarks ｹﾞｲﾝ 6 1500A ｹﾞｲﾝ 24 300A ｹﾞｲﾝ 50 150A ｹﾞｲﾝ 100 75A 外部ｸﾛｯｸ 内部ｸﾛｯｸ ｹﾞｲﾝ 1 ｹﾞｲﾝ 100 内部温度 上位ﾊﾞｲﾄ 中位ﾊﾞｲﾄ 下位ﾊﾞｲﾄ これらのﾌｨｰﾙﾄﾞは、較正の間に書き込まれます。 これらのﾌｨｰﾙﾄﾞは、ｹﾞｲﾝ６での較正の間に書き込まれます。 これらのﾌｨｰﾙﾄﾞは、ｹﾞｲﾝ６での較正の間に書き込まれます。(30mV=3000digit) Zero value of calibration constant for detection of unwanted POR 内部温度測定のための較正定数。 23℃での値（11 ビット） 24 ビットのシリアル No. 39 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 9. 代表的な性能特性（グラフ） 9.4 9.1 入力に対する直線性 フルスケールの 95 ％入力における分解能 とノイズ（サンプリングレート 1000Hz） 9.2 温度に対する直線性 9.5 ノイズ（サンプリングレート 16kHz） 9.3 9.6 ノイズ（サンプリングレート 125Hz） ゼロ入力における分解能とノイズ （サンプリングレート 1000Hz） 40 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 9.7 AC 測定データ（100Hz） 9.10 出力電圧ノイズとサンプリングレート 9.8 温度と内部基準電圧 9.11 9.9 デュアルモード測定 ９.12 ノイズスペクトル（UBAT＝DC 7mV） ノイズスペクトル （UBAT＝AC 30mV、100Hz） 41 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 ９.13 温度測定データ（ゲイン６，２４） ９.14 温度測定データ（各ゲイン） 10 使用上の注意 起こり得るエラーの大きさについて、１つ例を 挙げます。電源の接地線が適切に接続されてお IHM-A-1500 は、低電圧用に最適化してあり らず、35μm 厚、0.1mm 幅の銅トラック 5mm ますから、接地不良、外部ノイズのピックアッ が 5mA 電流の流れる測定回路の中にあると想定 プ、異種素材または接地ライン不良で生じる熱 します。この場合、ASIC の標準オフセットの 500 起電力などの影響によって測定信号が影響され 倍を超える 120μV のオフセットが生じる結果 ないように細心の注意を払って下さい。これら になります。加えて、電流のゆらぎが、装置自 のエラーの影響は非常に大きく、適切に行わな 体のノイズ電圧よりはるかに高いノイズ電圧と いと、装置の優れた特性を発揮させることがで して作用することになります。 きなくなります。以下に本装置を使用する上で 注意すべき点を挙げておきますので、こうした 10.2 熱起電力 問題を克服する上でのヒントとしてお役立てく ださい。 低信号レベル測定におけるエラーのもうひとつ の大きな原因が熱起電圧（electomotive force, thermal EMF）、すなわち、2つの異種素材の結合によっ 10.1 接地点接続、アナログコモン て生じるゼーベック電圧です。プリント基板で すべての電圧の基準となるアナログコモン端 は、銅配線とはんだが異種素材の対となること 子が RSHL です。VBAT、ETS および ETR の があり、装置内部の結線に異種成分または異種 外部回路の接地線ならびに低電流検出抵抗器の 素材のリー 電圧検出線はすべて、星形接地にて互いに接続 ド線が使用されることがあります。2 つの接続 しなければなりません。電流検出用抵抗器のロ 体の間に少しでも温度差があると、測定電圧に ー側端子とできるだけ近くにすることを推奨し 重大な影響を及ぼす電圧が生じることになりま ます。また、VSS と VDD も個別に接続しなけ す。 ればなりません。できれば、電源のデカップリ ングコンデンサもアナログコモンに接続して下 測定結果に及ぼす影響を検出し、または最小限 さい。 に抑えるためには多くの方策が知られています。 42 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 l l l 電流を直接測定する場合、または、抵抗式 り優れていなければならず、熱起電力に起 センサ（抵抗計、温度測定用の RTD／NTC 因するエラーはその限度以下でなければな ／PTC など）を使って測定する場合、回路 りません。よくご存じのコンスタンタン 内のスイッチを使って電流を遮断または反 （CuNi44）を電流検出用抵抗器に使用場 転し、それで電流変化ΔI を生じさせるこ 合は頻繁にありますが、対銅熱起電力が極 とができます。2 つの電圧差ΔＶには、増 めて高いので、これは良い選択ではありま 幅器のオフセット電圧ならびに起電力は完 せん。−40μV／deg のため、2.5K の温度 全に無くなります。抵抗測定に関して、こ 差にて、必要な分解能より 100 倍も大きい の方法は“トゥルー・オーム”測定法また エラーを発生させることになります。反面、 は電流反転方式、オフセット補正オーム方 わずか 1/100K の温度変動があるだけで、 式として知られています。 必要な分解能と同等の“サーマルノイズ”が 上の方法がとれない場合でも、問題となる 発生します。そのような素材を使用し、10A デバイス（すなわち、増幅器の入力抵抗） 以上の高い電流を使用する場合、別の熱電 のために、そのデバイスの影響を補償する 効果、いわゆるペルチエ効果が重要な役割 ための同等の特性を持つダミーデバイスを、 を演じることもあります。この効果は、電 回路内のできるだけ近い位置に置き、でき 流の流れる中で、一方の接合点で熱を発生 るだけうまく熱接続することで、相互に影 させ、他方の接合点で同量の熱を吸収しま 響をうち消しあうようにすることができま す。この熱の量は、電流とその方向に比例 す。この方法は、たいへんシビアーな調整 します。その結果、温度差が発生し、これ を必要とするものであり、試行錯誤の上、 が熱起電力を発生させます。結局、このよ 最適な数や場所を、決定する必要がありま うな抵抗器はそれ自体エラー電圧を生み出 す。 すことから、このような不適切な素材では 熱起電力は温度差に比例するので、温度に 測定精度を１∼２％に上げることは不可能 敏感な領域の付近において均一の温度分布 であるということです。精密抵抗素材のマ を維持することが重要です。これは、設置 ンガニン、ゼラニン、イサオームは、銅に 面積を最小限に抑えることによって、また 完璧に適合し、これらの素材から作られた はいかなる熱源も遠ざけることによって可 抵抗器は、低信号レベル測定と高分解能に 能ですが、母材の熱伝導率を高める、すな 必要なハイクオリティを達成することがで わち、広幅かつ厚肉の銅配線、多層ボード きます。 または平坦な金属母材を使用することによ っても可能です。 l 最善の解決策は、対銅熱起電力がゼロにな るような、銅に適合する部材だけを使用す ることによって熱起電力を回避することで す。これは、10∼1000A の範囲内の電流測 定にとって特に重要なことです。この場合、 測定電力を抑え、検出用抵抗器の過熱を避 けるために、抵抗値は極めて低くなければ なりません（せいぜい 100μΩ）。他方、 高い分解能を要求する場合は、極めて低い 電圧を検出できなければなりません。例え ば 10mA の電流を 100μΩ抵抗器で測定す る場合、測定システムの分解能は 1μV よ 43 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 測定速度を下げてでもより高い分解能を必要と 10.3 ノイズの考慮の仕方 する場合、内部積分時間をさらに増やすことは 低信号レベル測定システムにとって大事なの できますが、デジタルノイズ（1LSB）の制限が は、ノイズ源を知り、それによって与えられた あるので、外部のμＣにおいて平均化を行う方 制限を受け入れることです。ノイズ源として考 がベストです。このやり方で、システムの分解 慮しなければならないのは、主に３つです。増 能は、サンプリング周波数 5Hz 以下に対して 0.1 幅器の入力電圧ノイズ、入力電流ノイズ、そし μV 未満と大幅に高められます。これは、Ａ／ て増幅器周りの回路にある抵抗器のサーマルノ Ｄ変換器有効分解能 20 ビット強に相当するレベ イズ（ジョンソンノイズ）です。これら３つの ルです（図 9.10 参照）。 ノイズ源には相関がないので、周知の平方根方 程式において加算できます。 10.4 シールド、ガード たいていの用途において入力抵抗は低抵抗（す 用途によっては、IHM-A-1500 の性能をフル なわち 10kΩ以下）であり、入力電流ノイズに に発揮させることは困難です。というのは、多 よって生じたノイズ電圧は、入力電圧ノイズに くの外部エラーが測定を邪魔することがあるか 対して無視できます。IHM-A-1500 の入力ノイ らです。最高の性能を実現させるためには、設 ズ密度（En）は、わず 35 nV Hz か と 、 極 端に低くなっています。これは、CMOS の代表 計段階において特にプリント基板のレイアウト 的な 1/f ノイズを完全に無くす特別なアナログ／ す。外部磁界からのノイズピックアップを回避 デジタルチョッパ回路を使って達成できました。 するために、プリント基板上の全配線を平行に それでも、外部抵抗器が 10kΩ以下である限り、 配線し、できるだけ互いに接近させて下さい。 全体のノイズは入力増幅器によって影響される 外部センサケーブルはツイストさせ、電源ケー ことになります。 ブルからできるだけ遠ざけて下さい。長いケー 所定の周波数帯域における任意の周波数（BW） ブルにはシールドが役立ちますが、その場合、 での全ノイズ電圧（Ｕn）は、次式に従って求め シールドを測定リード線に接続しないように注 らます。 意して下さい。 と外部装置への接続に注意を払う必要がありま 性能を最大限活かすために、片側をオープンに Un = En ∗ BW し、反対側を（星形状に）アナログコモンに接 続して下さい。 特に温度に敏感な用途においては、両方の入力 この依存関係は、図 9.10 で見ることができます。 部の周囲にガードリングを使用し、アナログコ 平方根を使った代表的な依存関係は、ピーク間 モンポイントに接続するのが得策です。この対 ノイズならびに等価 RMS ノイズの両方につい 策によって、プリント基板上の端子間や部品と て見られます。 の間の漏れ電流と寄生キャパシタンスは最小限 IHM-A-1500のサンプリング幅（bandwidth） に抑えられます。 とサンプリング周波数は、SDIバス経由で内部 EMV 干渉は、ほとんどの場合、デジタル出力ラ デジタルフィルタをプログラムすることによっ インだけでなく、アナログ入力ラインにも、一 て、用途に応じて設定することができます。サ 般的 SMD 型高周波フィルタを用いることで、 ンプリング周波数16kHzの場合、入力電圧RMS 回避できます。 ノイズは5μV未満ですが、500Hzでは1μV（ま たは1LSB）に達しています。 44 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 11. 代表的用途 この例におけるバッテリー温度は、Pt100 抵抗 器（RTD センサ）で測定されます。 検出器用電流は、ASIC自体から供給されます。 11.1 自動車バッテリーマネジメント 金属箔抵抗器R4は、内部電流源の公差やドリフ ト、温度係数を校正するための基準抵抗器とし ＥＴＲ R4 て使用されます。ETSとETRの両方の電圧を、 R3 ＶＢＡＴ ＣＬＫ to R2 ＥＴＳ ＳＣＬＫ ＲＳＨＨ ＳＤＡＴ +12V 同じ電流、同じゲインにてわずかな時間差で測 external 定した場合、ETSとETRで測定された電圧の電 μＣ R1 ＩＮＴＮ 圧比ETS／ETRの値は、いかなるドリフト，温 Battery Rt ＲＳＨＬ 度係数，ゲインエラーにも影響されず、抵抗比 Rt／R4に比例します。そして、正確な温度は、 効果的なバッテリーマネジメントのために、 JIS C 1604/Pt100の 基 準 抵 抗 値 表 ま た は IEC 外部μC は現実的モデルのバッテリーを使って 751の近似式に従って、求められます。 計算を実行しなければなりません。この計算の 基礎となるのは、バッテリーの電流、電圧およ 始動サイクル中のバッテリーのダイナミック内 び温度の知識です。電流検出のためには、100μ 部抵抗を求めるためには、デュアルチャンネル Ω精密抵抗器（R1）をバッテリーのマイナス端 測定モード（ＭＭＤ）が使用できます。すなわ 子と中央の接地（シャーシ）点の間にケーブル ち、バッテリーの電圧と電流を同時に測定する 接続します。ケーブル全体での抵抗の増加分は のです。 120μΩ未満として下さい。ノイズピックアップ を無くすため、検出端子と ASIC 入力部の間の 11.2 精密バイポーラ A／mA／μA 電流計 接続は、できるだけ短い極細の裸線または撚り 線ケーブルとして下さい。最善の策は、ASIC ETR と抵抗器を 1 つのパッケージの中に取付けるこ とです。 ETS そのような極めて低い抵抗値にとっては、精密 VBAT 抵抗素材（すなわちマンガニン、ゼラニン）を Rs RSHH 使用することが重要です。それは、異種素材間 RSHL の接続部に生じる熱起電力が小さくても、結果 的に大きい測定誤差や高いオフセットになりか Analog common ねないからです。よくご存じのコンスタンタン （CuNi44）を使用した場合、わずか 2.5℃の温 図は、検出抵抗器を使って極めて低い電圧降 度差で 100μV のオフセット電圧が生じ、あた 下（最大±30mV）を測定する精密バイポーラ かも 1A の電流が流れたかのような事態になる 電流計のための代表的な回路です。極めて重要 のです（項目 10.2 も参照）。 なのは、ASIC のアナログコモン線が検出用の 4 端子抵抗器の low 側に直接接続してあることで 図示した配置では、ARIC は、バッテリーのス す。RS は、できれば、R＞1Ωの高品質金属箔抵 ターター電流、通常運転中の充放電電流を測定 抗器、または高い安定性と低い温度係数の低抵 することも、待機状態における無効電流を測定 抗金属箔抵抗器（イサプラン抵抗器）が望まし することもできます。バッテリー電圧は、分圧 いです。絶対値は、入力増幅器のゲインごとに 器 R3／R2 を介して測定されます。R2 を低イン 校正することができ、校正値は Zener-Zap メモ ピーダンスにすることで、抵抗ノイズを抑える リに記憶されます。 ことができます。 45 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 ノイズピックアップを避けるため、検出コネク 11.4 精密バイポーラ V／mV 電圧計 タケーブルは、できるだけ短くして、撚り合わ せて下さい。 ETR ETS 検出用抵抗値 電流レンジ 分解能＊ 100μΩ ±300A 10mA 1mΩ ±30A 1mA 10mΩ ±3A 0.1mA 100mΩ ±300mA 10μA 100Ω ±300μA 10nA * サンプリング周波数：100Hz、ゲイン：24 VBAT 10 kΩ RSHH 0 ∼ 30 mV 10 kΩ RSHL ASIC は、特別な外部回路なしで、mV レベル の電圧を測定するシンプルな精密電圧計として 11.3 マルチレンジ精密電流計 動作します。電圧測定のアプリケーションでは、 300 μA 多くの場合、図に示すとおり 2 個の抵抗器と 2 30 mA 個のアンチパラレルダイオードを使用する入力 ETR 保護回路を設けるのが普通です。10kΩ抵抗器 3A ET S 300 A の抵抗ノイズは 1μV 未満です。±30mV の測 定レンジではダイオードは常に遮断しており、 VBAT 測定に影響を及ぼしません。 RSHH R4 R3 R2 測定可能なレンジは 7.5mV、 15mV および 30mV、 R1 最大分解能は 0.25μV です。 RSHL 外部にて平均化する事によって帯域幅 （bandwidth）を1Hzに抑えてやれば、ASICの 1.2 の回路は、上記の図に示すとおり、すべて 出力ノイズ電圧のRMSは0.1μV未満にすること の電圧入力と共有接地点を別個の検出用抵抗器 ができます。 で接続することにより、4 つの接地基準バイポ ーラ入力システムに改良することができます。 11.5 マルチレンジ・バイポーラ V/mV 電圧計 10kΩ 入力レンジは、次のとおりです。 30 V ETR 1Ω 電流レンジ 300A 3A 30mA 300μA 1kΩ センス抵抗値 100μΩ 10mΩ 1Ω 100Ω 3V ETS 1Ω 99Ω 300 mV VBAT 1Ω 100Ω 30 mV RSHH 100Ω 0 RSHL ASIC は、全部の入力ピンを使用すれば、図 に示すとおり適当な分圧抵抗器を入力に追加す ることによって、容易に 4 チャネル V／mV 電 圧計に拡張することができます。また、さらな る保護のために各入力に 1 対のダイオードを使 用することを推奨します。 46 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 11.6 高精度 4 1/2 桁 11.7 高精度トゥルーオーム mΩ ／μΩ抵抗計 トゥルーオームΩ／mΩ抵抗計 + 5V 5 Ω ETR 50 kΩ ETS ETR Rx ETS VBAT Rx VBAT RSHH RSHH RN RN RSHL Ｉ1 (ETR) = 240μA ＵX = ETS RX = RSHL mΩ／μΩ抵抗計を構築するためには、より Ｉ0 (ETR) = 0μA − VBAT （電圧差） ＵN = RSSH − RSSL UX1 •UX 0 • RN UN1 •UN0 30 mΩ 大きな電流を使用する必要があります。 図は、ASIC がどのようにして外部パワートラ （電圧差） ンジスタを駆動し、RX と RN に 1∼10A オーダ トゥルーオーム法 ーの電流を流すことができるようにするかを示 起電力キャンセル しています。単純な配置では、リード線抵抗の 変化のため電流が一定でなくなるので、両方の IHM-A-1500 は、スタンドアロンの高精度抵 電圧を極めて短い時間（すなわち 1ms）のうち 抗計としても使用できます。図に示すとおり、 に測定するデュアルチャネル方式を用いなけれ 測定する素子（RX）と標準抵抗器が直列接続し ばなりません。ゼロ電流にて 2 回目の測定を行 てあります。チップは、RX と RN に電圧降下を うことで熱起電力は除去され、11.6 と同様、真 の抵抗値が正確に求められることになります。 UX1 •UX 0 RX = • RN UN1 •UN0 RN に 30mΩの抵抗器を用いれば、抵抗測定レン ジは 7.5mΩ、15mΩ、30mΩおよび 120mΩと なり、分解能は 1μΩより良くなります。 生じさせる適当な電流を出力します。発生する 電 圧 は 、 差 分 モ ー ド に お い て そ れ ぞ れ ETSVBAT(UX)、RSHH-RSHL(＝UN)で測定されま 11.8 RTD 精密 4 線式温度測定 す。 抵抗器または回路で生じる可能性のある熱起電 ETR 力を無くすために、2 回目の測定でゼロ電流に ETS て測定を行います。これで、真の抵抗値は、 Pt 100 VBAT に従い、RN の影響のみにて精度が決定する、高 い精度の測定が可能になります。基準抵抗器と RSHH して 120Ωを使用することによって、測定範囲 100 Ω RSHL は 0∼300Ω、分解能は 10mΩとなります。 RN＝10kΩとすれば、測定範囲は 30kΩとなり ます。 Ux と Un を同時に測定するためにデュアルモー この単純な回路にて、生じ得るエラーをほぼ ドを用いると、ライン内の不要な電圧の影響を 全部無くし、温度を数百分の１℃まで読みとる 完全に除去することが可能です。 ことのできる高精度の4端子式温度測定システム 47 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 となります。絶対精度は、RTD自体と基準抵抗 続ケーブルは、同じタイプ、同じ長さにしてく 器の安定性および温度係数によって制限されま ださい。 す。 ケーブル抵抗が RTD 抵抗値に及ぼす影響は、測 ASIC は、接続された抵抗器に対して、端子 ETR 定の精度とケーブルの長さを考えると、無視で より 200μA の電流を供給するようにプログラ きません。例えば、1Ωのケーブル抵抗が Pt100 ムします。11.6 と同様、RTD と基準抵抗器 100 と直列接続してある場合、この抵抗は、温度に Ωの電圧降下が測定され、続けて、同じ測定が 関係なく一定の誤差として作用することになり 電流なしで行われます。このようにして、全部 ます。2 端子システムであれば、トータルの値 の熱起電力とオフセットが完全に除去されます。 を測定するため、2.5K だけ高めの温度になって 両方の電圧が 4 端子構造にて測定されるので、 しまいます。11.8 の回路では、抵抗器自体にか ケーブル長は測定にまったく影響しません。 かる電圧を検出する 4 端子測定によって上記の システムは、0℃（氷の解ける温度）において、 影響を無くしています。ここに示す 3 線配置で 測定した温度が 0.000℃の読みになるように基 は、ケーブルにおける電圧降下を考慮して、マ 準抵抗器の値をソフトウェアで合わせることで イクロコントローラーでの温度計算にてケーブ 校正できます。 ル分を差引かなくてはなりません。 これが許されるのは、RTD の校正が R0 を 0℃ における RTD の値として抵抗比 Rt／R0 によっ 11.10 4 チャネル熱電対温度測定 て行っているからです。 基準抵抗器は、基本的に、電流源のあらゆるエ ETR ラーと R0 の値の誤差を無くすために使用され T4 ETS ます。単に安定性と温度係数だけが重要となり T3 ます。温度係数が 10ppm/K より上で、回路（基 VBAT 準抵抗器および ASIC）の周囲温度が大きく変 T2 化している場合は、最高の精度を確保するため RSHH T1 に、温度係数を測定し、補正値を ASIC 内部に RSHL 保存することが必要です。この場合、温度が基 準抵抗値に及ぼす少々の影響は、内部温度を測 Thermally coupled 定することで外部μＣにて除去することができ ます。 ASIC は、温度センサとして熱電対を用いた 11.9 ２チャンネル RTD 精密 3 線式温度測定 温度測定システムで使用するのに適した理想の 装置です。図は、熱電対がどのように 4 つの入 力チャネルに接続できるかを示します。内部温 ETR 度測定は、冷接点補償に使用します。但し、ASIC ETS が熱電対と PC ボードの間の接続点と同じ温度 を有するように注意して下さい。センサ断線チ VBAT ェックは、内部電流源を用いて容易にできます。 RSHH 測定すべき温度が多数ある場合は、SCLK ライ RSHL ンの多重化によって ASIC を容易にパラレルに 接続することができます。高精度熱電対多重化 のソリューションは、既存のソリューションに この回路では、3 線方式にて 2 つの RTD を並 対して大きなアドバンテージを持っています。 行して測定することができます。それぞれの接 48 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 省スペース、フレキシビリティもさることなが 11.12 いろいろなセンサでの温度測定 ら、最も重要なのは、全体コストの大幅節減で す。 ETR ETS 11.11 遠隔冷接点補償付き ｔ VBAT 2 チャネル熱電対温度測定 RSHH RSHL ETR Ther mally coupled 100 Ω ETS 各入力に対して独立したプログラム可能な電 VBAT T2 流を出力できるので、使用できる温度センサの Pt 100 選択の幅が広いという点で実にフレキシビリテ RSHH T1 ィに富んでいます。例えば、Pt100（11.8、11.9 RSHL を参照）の代わりに、PTC や NTC または半導 体抵抗性デバイスを使用することができます。 ASIC と入力コネクタの熱結合が不可能な用途 このようなセンサでは、抵抗比 Rt／R0 を測定し において、高い精度を確保するためには、冷接 て、μＣにて既知の温度依存 T(R)に従って温度 点温度を別個の温度センサ（すなわち Pt100） を算出します。入力電圧レンジの上限が 0.8V で で検出する必要があります。 すので、安価なダイオードやトランジスタも温 この場合は、すでに 11.10 で述べた方式にて、2 度センサとして使用できます。 つのチャネルを熱電対温度測定に使用すること ができます。 このケースでは、以下の式を使用することがで ここでも、チャネルの拡張は、別途 ASIC を追 きます。 加するだけで容易に行えます。コネクタ部が優 れた熱伝導率を有するものであれば、多数のコ ダイオードの電流・電圧依存関係 ネクタを設けることができ、その全部のコネク タに対して温度センサは１つで足りることにな − I = I0 •e ります。この場合、ASIC を１つ追加するごと に測定チャネルが 4 つ増えます。ASIC とコネ クタの間の良好な熱結合を得るためには、良く eU kT または 2 つの電流値 I1 および I2 より 設計されたＰＣボード、ハウジングでの効果的 な断熱が必要ですが、特別な熱結合、すなわち ln 金属基板、または熱伝導率に優れたグリース、 I2 I1 I2 e − ln = ln = − • (U 2 • U 1) I0 I0 I1 kT エナメルなどを使っても良好な熱結合は得られ ます。 適当な検出用抵抗器での電圧降下（VR）と、ＶBAT にて検出される電圧により、電流の比は測定さ れます。 以上から、ケルビン単位の（絶対）温度が次の とおり導き出されます。 49 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 e U1 − U 0 T =− • VR1 k ln VR0 1 つの温度（すなわち 0℃）においてキャリブレ ーションがなされれば、この手順で 1℃の精度 を容易に保証することができます。 11.13 ブリッジ測定（圧力計、歪み計） ｉ ETR ETS VBAT RSHH RSHL ブリッジは、端子 ETR から供給する内部電流 源によってアクティブ化されます。 ETS と VBAT の間の電圧差を測定します。必要であれば、ブ リッジ電流を、RSHH と RSHL の間の抵抗器に て測定することができます。ブリッジ電流は広 い範囲で変えられるので、100kΩまでの多種多 様なブリッジが使用できます。この用途におい ても、μＣからの制御で、電流を使用する測定 と電流を使用しない測定が可能ですので、熱起 電力の影響を受けない精密測定ができます。 50 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 12 パッケージデータ SOIC 16 パッケージ 寸法 単位 A A1 B C D E ｅ H ｈ L M 最小 最大 最小 2.642 0.229 0.457 0.305 10.414 7.595 0.091 0.004 0.014 0.010 0.400 0.291 10.414 0.711 1.016 7ﾟ 0.400 0.030 0.016 0ﾟ mm 2.311 0.102 0.356 0.254 10.160 7.391 inch 1.27 10.16 0.508 0.408 0ﾟ 最大 0.05 0.104 0.009 0.018 0.012 0.41 0.299 0.05 51 0.41 0.028 0.04 7ﾟ IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 QFN 16 （6*6）パッケージ ASIC as dye 52 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 13 History of changes New Version (last version) Chapter Page 9.0 (8.0) 9.0 (8.0) 9.0 (8.0) 9.0 (8.0) 9.0 (8.0) 9.0 (8.0) 9.0 (8.0) 9.0 (8.0) 9.0 (8.0) 9.0 (8.0) 9.0 (8.0) 9.0 (8.0) 9.0 (8.0) 9.0 (8.0) 9.0 (8.0) 9.0 (8.0) 9.0 (8.0) 9.0 (8.0) 10.0 (9.0) 10.0 (9.0) 10.0 (9.0) 6 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 8 8 8 12 12 1 1 6 6 6 7 7 8 8 9 9 9 9 9 9 13 22 23 26 38 39 1 1 5 10.0 (9.0) 7.0 7 10.0 (9.0) 7.1.3 9 10.0 (9.0) 10.0 (9.0) 7.1.3 7.2.1 9 9 10.0 (9.0) 7.2.2 9 10.0 (9.0) 10.0 (9.0) 10.0 (9.0) 10.0 (9.0) 10.0 (9.0) 10.0 (9.0) 10.0 (9.0) 10.0 (9.0) 10.0 (9.0) 10.0 (9.0) 10.0 (9.0) 10.0 (9.0) 10.0 (9.0) 10.0 (9.0) 10.4 (10.0) 10.4 (10.0) 10.4 (10.0) 7.2.2 7.4.4 7.4.4 7.4.4 7.4.4 7.4.5 8.2 8.2 8.5 8.6.1 8.6.2 9.13 9.14 6 7.1.3 7.1.3 9 17 17 17 17 19 23 23 26 27 ff 31 34 34 44 5 9 9 10.4 (10.0) 7.3 10 10.4 (10.0) 7.3 10 10.4 (10.0) 7.3 10 CHANGES New Old table extended 7.0 Power-On Reset (new chapter) 7.0 135 clock pulses 188 clock pulses 7.1.1 Reference Voltage (new chapter) 7.1.2 Current sources (new chapter) 7.1.3 Internal temperature sensor (new chapter) 7.2.1 Sampling rate, to be added in the next version 7.2.2 Data format, to be added in the next version 7.2.3 Calibration, to be added in the next version 7.2.4 Transfer characteristics, to be added in the next version 7.2.5 Digital comparator, to be added in the next version 7.2.6 Active wake-up, to be added in the next version 7.4.2 subregister CRU 1548 1584 8.2 INTN Note 2) For highest resolution requirements it may help...... 8.3 In all other cases the slave sdat pin is in high-impedance state....... 8.6 It must be a low impedance voltage source............. SOIC 16 package dimensions unit A QFN16 6*6 package QFN16 5*5 package PGA gains 1, 6 , 24, 50, 100 PGA gains 1, 4.8, 24, 50, 100* individual 24-bit serial number Electrical characteristics: Revised table - Because the automatic selected calibration factor (CGI4) is loaded …… Tint=( Uint(T)-Uint(23) ) / 75 + Tint=( Uint(T)-Uint(23) ) / 75 23°C Bits 15, 14 and 13 will always be the……16.4 °C + 23 °C = 39.4 °C The sampling rate (SR) is defined by the setting of parameters … 7.2.2 Calibration The calibration of the ASIC is done in the final test .. The TC-value of the output (total measurement path) for G24 is… Subregister ZCL: G=6 G=1 Subregister ZCL: G=24 G=2 Subregister ZCL: G=50 G=3 Subregister ZCL: G=100 G=4 Notes: at any time in all other modes Notes:INTN=high is used to sign cancelled Figure 8.1: Tres = MM*Tcnv*R2*2 Tres = MM*Tcnv*R2 TCLK = (3/2/ fCLK ) = 3/2/8MHz) TCLK = (3/2)/fCLK = (3/2)/8MHz 8.6.1 ZZR register bit mapping Table 8.4 ZZR bit mapping 8.6.2 stored ZZR-register mapping typical output as function of temperature for G6 and G24 typical output as function of temperature for all gains Sales representatives in India and the Netherlands Electrical characteristics: Revised table Bits 15,14,13 and 12……, 1/71.3 = 14 milli Kelvin Uint(23) = 0101 Uint(23) = 101 Mode 3: The settings in the CRA register is used and the low idle mode…. Mode 3: After that the circuit returns in power-down for approximately 1s. Mode 3: Cancelled: In wake-up mode the CLK and SCLK inputs must …. 53 Date Nov 2003 Nov 2003 Nov 2003 Nov 2003 Nov 2003 Nov 2003 Nov 2003 Nov 2003 Nov 2003 Nov 2003 Nov 2003 Nov 2003 Nov 2003 Nov 2003 Nov 2003 Nov 2003 Nov 2003 Nov 2003 June 2004 June 2004 June 2004 June 2004 June 2004 June 2004 June 2004 June 2004 June 2004 June 2004 June 2004 June 2004 June 2004 June 2004 June 2004 June 2004 June 2004 June 2004 June 2004 June 2004 June 2004 June 2004 Aug 2004 Aug 2004 Aug 2004 Aug 2004 Aug 2004 Aug 2004 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 New Version (last version) Chapter Page 10.4 (10.0) 10.4 (10.0) 10.4 (10.0) 11 7.4 10.4 (10.0) 10.4 (10.0) 10.4 (10.0) 10.4 (10.0) 10.4 (10.0) 7.4.2 7.4.7 7.4.9 8.1 15 22 22 23 CHANGES New Old Mode 8 - 15: .. and TRR (trimming register) is allowed only in test modes. Table 7.3 Note 1): Register addresses 12, 13, 14 and 15 are reserved for…… Register configuration: CFG Test and special configuration register 7.4.8 Note 1) In order to assure stable conditions in power-down modes … Subregister OS R: note is canceled THR alarm : MR 16, MR 15…. TH 16, TH 15…… Chapter 7.4.9 is cance led …..must be connected to logic HI or float. 54 Date Aug 2004 Aug 2004 Aug 2004 Aug 2004 Aug 2004 Aug 2004 Aug 2004 Aug 2004 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 目 次 1．特徴 ........................................................................................................................................ 1 2．用途 ........................................................................................................................................ 1 3．全体説明.................................................................................................................................. 1 4．ピン機能説明（SOIC 16 ピンパッケージ）............................................................................... 3 5．絶対最大定格........................................................................................................................... 4 6．電気特性.................................................................................................................................. 5 ７．機能説明 ................................................................................................................................ 9 7.0 パワー ON リセット.................................................................................................................9 7.1 アナログ部分（一般説明） ....................................................................................................10 7.1.1 基準電源 ..................................................................................................................................... 10 7.1.2 電流源......................................................................................................................................... 11 7.1.3 内部温度センサー....................................................................................................................... 12 7.2 デジタル部分..........................................................................................................................13 7.2.1 サンプリング比 .......................................................................................................................... 13 7.2.2 較正 ............................................................................................................................................ 13 7.3 動作モード..............................................................................................................................14 7.4 レジスタの説明 ......................................................................................................................16 7.4.0 OPM 動作モードレジスタ（4 ビット）..................................................................................... 17 7.4.1 CRG 全体構成レジスタ（28 ビット） ....................................................................................... 17 7.4.2 CRA 測定チャネル A 条件レジスタ（17 ビット）..................................................................... 19 7.4.3 CRB 測定チャネル B 定義レジスタ（17 ビット）..................................................................... 21 7.4.4 ZZR Zener-Zap レジスタ（188 ビット）................................................................................ 21 7.4.5 CAR キャリブレーションレジスタ（110 ビット） ................................................................... 23 7.4.6 TRR トリミングレジスタ（20 ビット）.................................................................................... 24 7.4.7 THR アラーム（ウェイクアップ）境値レジスタ（17 ビット）................................................ 28 7.4.8 MSR 測定結果レジスタ（18 ビット）....................................................................................... 28 8. デジタルインタフェースの説明 ............................................................................................. 29 8.1 CLK .......................................................................................................................................29 8.2 INTN .....................................................................................................................................29 8.3 SDI バス動作..........................................................................................................................30 8.4 データ転送..............................................................................................................................31 8.5 SDI バスタイミング...............................................................................................................32 8.6 OTP メモリへの SDI アクセス ..............................................................................................34 8.6.1 ZZR レジスタビットマップ ................................................................................................35 55 IHM-A-1500* 暫定版データシート Ver. 10.4 8.6.2 ZZR レジスタ内の内容........................................................................................................39 9. 代表的な性能特性（グラフ）................................................................................................. 40 10 使用上の注意 ....................................................................................................................... 42 10.1 接地点接続、アナログコモン ..............................................................................................42 10.2 熱起電力 ...............................................................................................................................42 10.3 ノイズの考慮の仕方 .............................................................................................................44 10.4 シールド、ガード.................................................................................................................44 11. 代表的用途 ......................................................................................................................... 45 11.1 自動車バッテリーマネジメント...........................................................................................45 11.2 精密バイポーラ A ／mA／μA 電流計..................................................................................45 11.3 マルチレンジ精密電流計......................................................................................................46 11.4 精密バイポーラ V ／mV 電圧計 ...........................................................................................46 11.5 マルチレンジ・バイポーラ V/mV 電圧計............................................................................46 11.6 高精度 4 1/2 桁.......................................................................................................................47 11.7 高精度トゥルーオーム mΩ／μΩ抵抗計............................................................................47 11.8 RTD 精密 4 線式温度測定 ....................................................................................................47 11.9 ２チャンネル RTD 精密 3 線式温度測定 .............................................................................48 11.10 4 チャネル熱電対温度測定.................................................................................................48 11.11 遠隔冷接点補償付き.............................................................................................................49 11.12 いろいろなセンサでの温度測定.........................................................................................49 11.13 ブリッジ測定（圧力計、歪み計） .....................................................................................50 12 パッケージデータ ................................................................................................................ 51 13 HISTORY OF CHANGES ................................................................................................... 53 56 ［主な発行／改定の履歴］ 2003.03.07 初版 2003.04.24 改定 ・５頁 電気特性表中 fp_AMP,Vndin の条件に「ゲイン２４」を追加。 ・ 10 頁 頁中央よりやや下の「バッファはありません。」以降の文書を見直し。 ・ 12 頁 サブレジスタ CRP のビット p4 のブロックを「変調器」から「変換器」に変更。 ・ 14 頁 サブレジスタＣＲＮの注の文中の「Ｒ２＝１」の記述を削除。 ・ 27 頁 最下行の LO_sclk＞以降の記述を変更。 ・ 28 頁 OTP メモリへの SDI アクセスの記述文中に 「一度”0”を書き込むと”1”には戻せません。 」 を追加。 ・ 36 頁 左側上から 12 行目に「ＩＥＣ７５１の近似式」の記述を追加。 ・ 37 頁 UX1 •UX 0 の記述位置を移動。 2003.07.15 RX = UN1 •UN0 • RN 開発元公開データシート改定に伴う改定 ･ 1,44 頁 QFN パッケージ、Dye、情報を追加。 ･ 3頁 1 ピン(RSHL)の機能説明に、「内部電流源の電流の戻り口」を追加。 ･ 5,6 頁 電気特性表の特性データ値を全面見直し。 ･ 6頁 電気特性表に、デジタル入力、デジタル出力、トライステート漏れ電流の特性を追加。 ･ 7頁 MULTIPLEXER 図内のスイッチ名称一部変更（M8→M9） ･ 8頁 モード４説明内、「境値(17 ﾋﾞｯﾄ)」を「境値(18 ﾋﾞｯﾄ)」に変更。 ･ 9頁 モード７説明内の最後の文でのノイズ特性説明を、削除。 ･ 10 頁 レジスタ説明表に、参照章と参照ページを追加。 ･ 14 頁 サブレジスタ CRN にて、No.11∼15 が、No.11.∼14 と No.15 に分離し No.15 を追加。 ･ 14 頁 上記の注に 2)が追加。 ･ 17 頁 サブレジスタ ZTC 表内のパラメータ記述内容変更、デフォルト値追加、注の内容変更。 ･ 17 頁 CAR キャリブレーションレジスタ表の注、内容変更。 ･ 18 頁 TRR トリミングレジスタの説明文に、「TRR ﾚｼﾞｽﾀのﾄﾘﾐﾝｸﾞは、……。」を追加。 ･ 19 頁 サブレジスタ TRIMA の説明文に、「PGA のｵﾌｾｯﾄは、……。」を追加。 ･ 24 頁 ＩＮＴＮ説明文の最後の式に、「∵ R1:OSR、R2:平均回数」を追加。 ･ 27 頁 SDI バスタイミングの表内のデータ値、見直し。同表の注内最終文の式を、変更。 ･ 28 頁 OTP ﾒﾓﾘﾚへの SDI ｱｸｾｽの説明最終文の直前に、「プログラム電圧は、……。」を追加。 ･ 30∼32 頁 ZZR ﾋﾞｯﾄﾏｯﾋﾟﾝｸﾞのｾﾙｲﾝﾃﾞｯｸｽ 56∼187、追加。 ･ 35 頁 「接地点接続、ｱﾅﾛｸﾞｺﾓﾝ」説明文中の２番目の文を、全面改定。 ･ 35 頁 同説明文中の最終から２番目の文中の 200 倍を 500 倍に、変更。 ･ 37 頁 「ｼｰﾙﾄﾞ､ｶﾞｰﾄﾞ」説明文に、最終文を追加。 ･ 37 頁 「自動車ﾊﾞｯﾃﾘｰﾏﾈｰｼﾞﾒﾝﾄ」の推奨回路、全面改定。 ･ 38 頁 「精密ﾊﾞｲﾎﾟｰﾗ A/mA/μA 電流計」説明内の表に、ｻﾝﾌﾟﾘﾝｸﾞ条件情報を追加。 ･ 39 頁 「精密ﾊﾞｲﾎﾟｰﾗ V/mV 電圧計」説明内の最終文でのノイズ電圧、0.1μV(1Hz)に変更。 ･ 39 頁 「ﾏﾙﾁﾚﾝｼﾞ･ﾊﾞｲﾎﾟｰﾗ mV 電圧計」を、「ﾏﾙﾁﾚﾝｼﾞ･ﾊﾞｲﾎﾟｰﾗ V/mV 電圧計」に変更。 ･ 39 頁 「高精度 41/2 桁ﾄｩﾙｰｵｰﾑΩ/mΩ抵抗計」説明の最後に、ﾃﾞｭｱﾙ測定での記述を追加。 ･ 41 頁 「2 ﾁｬﾝﾈﾙ RTD 精密 3 線式温度測定」説明の２番目の説明文を、追加。 ･ 42 頁 「いろいろなｾﾝｻでの温度測定」説明内の電流比の説明を、全面改定。 ･ 42 頁 同上説明内の最後の式の Ue と U1 を、U1 と U0 に変更。 57 ［主な発行／改定の履歴］つづき 2003.09.30 改定 ・４５頁 目次を追加。 ・ ５頁 備考５,６,７、追加。 ・ ６頁 電気特性表内データ変換の温度係数の標準値、削除。 ・ ６頁 電気特性表に、電源電流データ、追加。 ・ ６頁 備考２のオーバーフローレンジ幅を、１.３３から１.４に変更。 ・ ６頁 備考１,２,４の表現を、一部変更。 2003.11.14 改定 ・ ３頁 ＡＧＮＤピンの機能欄の記述を変更。 「VSS は、ほかのどのピンとも直接接続されません。」 ↓ 「このピンは、ほかのどのピンとも直接接続されません。」 2004. 1.31 改定 ・ ５頁 電気特性表内 dVos/dT の標準値を変更。 ・ ５頁 電気特性表内 Ib の標準値と最大値を変更。 ・ ５頁 電気特性表の備考 5) 7) 全面書き換え。 ・ ６頁 電気特性表に、内部温度センサーを追加。 ・ ６頁 電気特性表内 Icurr_OFF の最小値と標準値を変更。 ・ ６頁 電気特性表内のデジタル入力、デジタル出力の条件の VDDD を変更。 ・ ６頁 電気特性表内デジタル入力に、Vih、Vil を追加。 ・ ６頁 電気特性表内デジタル出力の特性データ、全面書き換え。 ・ ６頁 電気特性表の備考に 5)を追加 ・ ７頁 電気特性表に、EZPRG 入力、電源電圧を追加。 ・ ７頁 電気特性表内のトライステートデジタルＩ／Ｏと電流源の条件の VDDD を変更。 ・ ７頁 電気特性表内トライステートデジタルＩ／Ｏの特性データ、全面書き換え。 ・ ７頁 電気特性表の備考、全面書き換え。 ・ ７頁 「7.0 パワーＯＮリセット」追加。 ・ ８頁∼ 頁 「7.1.1 基準電圧」「電流源」「内部温度センサー」追加。 ・ 11 頁 「7.2.1 サンプリング周波数」から「7.2.6 ｱｸﾃｨﾌﾞ･ｳｪｲｸｱｯﾌﾟ」章タイトルのみ追加。 ・ 26 頁 8.2 章表の備考 2)の記述、全面変更。 ・ 28 頁 SDI バス動作説明に、「他の動作においては、スレーブの sdat ピンは高インピー ダンスとなります。」のあとに、「データ読み込みの転送中は、…………………… 直ちに MSR レジスタが更新されます。」を追加。 ・ 31 頁 プログラム電圧 Vprg の説明にて、「プログラム電圧 Vprg（EZPRG ピン）は 7.5V で、 外部より供給しなければなりません。」のあとに、「100mA のパルスを………… このピンは VDDD に接続しなければなりません。」を追加。 ・ 47 頁 QFN パッケージのサイズを、全面変更。 58 ［主な発行／改定の履歴］つづき 2004. 2.28 改定 （開発者来日における見直し） ・ ３頁 EZPRG ピンの機能説明文の第２文以降を追加。 ・ ７頁 Table 7.0.1 内の「Power On Reset HI」の単位が、Vsup から VDDD に変更。 ・ ７頁 同テーブル内の「POR time」の最小値が、0.5 から 1 に変更。 ・ ８頁 パワーＯＮリセット中に INTN ピンに生成されるパルス数が、188 から 135 に変更。 ・ 10 頁 サブ電流源の電流値が、100μA から２μA に変更。 ・ 20 頁 7.4.5 章のレジスタ明細表の注釈２内の読み書きできる動作モードが、モード８から 随時に変更。 ・ 26 頁 8.2 の表の注釈２の最後の文の「しなくてはなりません」を「お勧めします」に変更。 ・ 27 頁 測定周期の式が、Ｔres＝MM＊Ｔcnv＊R2 からＴres＝MM＊R2＊2＊Ｔcnv に変更。 ・ 47 頁 QFN パッケージのサイズが、全面変更。 2004.11.10 改定 ・ １頁 ＰＧＡゲイン４．８を、６に変更。 ・ １頁 「２４ビットの通し番号管理」追加。 ・ ３頁 EZPRG ピンの機能説明文の第２文以降を変更。 ・ ３頁 REF ピンの機能説明文の第２文以降を追加。 ・ ３頁 REF ピンの機能説明文の第３文以降を変更。 ・ 5∼8 頁 電気特性、前面書き換え。 ・ ９頁 備考 1)の Vporlo 式内の Vhist を、Vhyst に変更。 ・ ９頁 パワーＯＮリセットシーケンス終了時の説明箇条書き４項目目を、追加。 ・ 12 頁 Tint 計算式の最後に、「+ 23℃」を追加。 ・ 12 頁 内部温度センサーの説明文および例、追加。 ・ 12 頁 7.2.1、追加 ・ 12 頁 7.2.2、追加。 ・ 15 頁 動作モードに、備考、追加。 ・ 16 頁 レジスタ一覧に、「ＣＦＧ」追加。同時に、備考、追加。 ・ 18 頁 ＣＲＩレジスタの備考 1)の第２文、追加。 ・ 19 頁 ＣＲＵサブレジスタの No.6,7 のキャリブレーション定数値、変更。 ・ 19 頁 ＧＮレジスタの No.0 のゲイン値を、６に変更。 ・ 22 頁 ＺＣＬレジスタの No.0,1,2,3 のﾊﾟﾗﾒｰﾀ内のゲイン表示を、No からゲイン値に変更。 ・ 29 頁 ＩＮＴＮピンの備考 2)の以下の文を、削除。 「最良の測定結果を得るためには、INTN=low の間にデータ通信を終了し、 INTN=high の間は SCLK をオフすることをお勧めします。」 ・ 34 頁 データレートの計算式（MM＊Tcnv＊R2）を、（MM＊Tcnv＊R2＊2）に変更。 ・ 35 頁 ＺＺＲレジスタのマップ記述を、図から、8.6.1 章に変更。 ・ 37,38 頁 セルインデックス 135 からの目的欄に、項目名を追記。 ・ 39 頁 「8.6.2 ZZR レジスタ内の内容」を、追加。 ・ 41 頁 9.13.と 9.14.の性能特性グラフを、追加。 ・ 51 頁 パッケージ寸法のＡ寸法を、変更。 ・ 52 頁 ＱＦＮパッケージサイズを、５＊５から、６＊６に変更。 ・ 53∼頁 英文変更履歴、追加。 59 販売元 営 業 部 本社・工場 〒222-0033 横浜市港北区新横浜３丁目１９番１１号 電話 045-473-6441（代表） FAX 045-473-6440 E-mail : [email protected] 〒952-0212 新潟県佐渡市宮川１０７番地１ ＵＲＬ http://www.pcn.co.jp 開発元 このデータシートの記載内容は改良などにより予告なく変更する場合があります。 ２００４年１１月１０日発行 60
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