아날로그-디지털 변환기 : MCP3428

오늘은 MicroChip사에서 생산하는 아날로그-디지털 변환기 중 하나인 MCP3428에 대해 알아 보겠습니다.

이 부품은 I2C 통신이 가능하면서 16비트라는 비교높은 해상도를 가지고 있고 가격도 적당하다고 판단돼 관심을 가졌던 부품입니다.

 

[주요 특징]

• 16비트 델타-시그마
• 4 채널 차분 입력
• 차분 입력 범위 : -V_Ref ~ +V_Ref
• 매 변환마다 내부 오프셋과 이득을 자동 보정
• 기준 전압(V_Ref) 내장 : 정확도(2.048V±0.05%), 변동(15ppm/℃)
• 프로그래밍 가능한 이득 증폭기(PGA, Programmable Gain Amplifier) : 1 또는 2, 4, 8
• 노이즈 레벨 : 10 ppm(예를 들어 100V인 경우 1mV)
• 데이터 속도 옵션 : 15 SPS(16비트), 60 SPS(14비트), 240 SPS(12비트)
• 일회성 또는 연속 변환 옵션
• 저전류 소비 : 연속 변환의 경우 135uA
• 내장 오실레이터
• 단일 전원 동작 : 2.7~5.5V
• 넓은 온도 범위 : -40℃ ~ +125℃

[핀 배치도]

• 2 채널의 고정 주소인 MCP3426과 2 채널을 프로그래머블 주소를 갖는 MCP3427, 4 채널이면서 프로그래머블 주소를 갖는 MCP3428 등 3가지 종류가 있음.
• 이 중 MCP3428(SOIC-14, MCP3428-E/SL)에 대해 설명함(대부분의 특성은 모두 동일함)

 

[전기적인 특성]

• 노이즈가 일반적으로 전체 범위 대비 0.1% 수준임

 

[최소 표현 값]

• 16비트 설정인 경우, 1비트의 값은 62.5uV를 나타냄.
• 아래에 표현 값에 대한 설명 참조

 

상위 바이트	하위 바이트	변환 값	계산 방식
01111111	11111111	32,767
01111111	00000000	32,512
00000001	00000000	256
00000000	11111111	255
00000000	10000000	128
00000000	00000010	2
00000000	00000001	1	1
00000000	00000000	0	0
11111111	11111111	-1	(255*256+255)-(256*256)
11111111	11111110	-2	(255*256+245)-(256*256)
11111111	00000000	-256	(255*256)-(256*256)
10000000	00000000	-32,768	(128*256)-(256*256)

 

[프로그래밍 레지스터]

연속 변환 모드를 사용할 예정임.

 

이득:1, 연속모드, 15 SPS

Meaning	Code	Ready	CS (Channel Selection)	CM (Conversion Mode)	SR (Sample Rate)	PGA
채널#1	0x18	0	00	1	10	00
채널#2	0x38	0	01	1	10	00
채널#3	0x58	0	10	1	10	00
채널#4	0x78	0	11	1	10	00

이득:8, 연속모드, 240 SPS(12비트)

Meaning	Code	Ready	CS (Channel Selection)	CM (Conversion Mode)	SR (Sample Rate)	PGA
채널#1	0x13	0	00	1	00	11
채널#2	0x33	0	01	1	00	11
채널#3	0x53	0	10	1	00	11
채널#4	0x73	0	11	1	00	11

 

[주소 지정 방식]

• 상위 5개 바이트가 '01101'로 고정돼 있음.
• 항위 3개 바이트를 이용하여 주소 지정(8개, 0x68 ~ 0x6F)