Ringkasan
MCP3421 adalah ADC delta-sigma 18-bit saluran tunggal dengan input diferensial dan antarmuka I2C, dikemas dalam SOT-23-6. 096V diferensial), serta programmable gain amplifier (PGA) dengan penguatan 1, 2, 4, atau 8. 75, 15, 60, atau 240 sampel per detik (SPS) yang dapat dipilih melalui bit konfigurasi via I2C.
Laju sampel yang lebih rendah memberikan resolusi lebih tinggi (hingga 18 bit), sedangkan laju lebih tinggi memberikan resolusi lebih rendah (12 bit). Cara kerja: MCP3421 menggunakan modulator delta-sigma dengan input switched-capacitor. Sinyal input diferensial diperkuat oleh PGA sebelum dikonversi.
Perangkat melakukan kalibrasi mandiri offset dan gain pada setiap konversi untuk menjaga akurasi. Ada dua mode konversi: Continuous (terus-menerus) dan One-Shot (satu kali). Pada mode One-Shot, setelah konversi selesai perangkat otomatis masuk ke mode standby berdaya rendah (kurang dari 1 µA), sehingga sangat cocok untuk aplikasi hemat daya.
Konfigurasi (resolusi, gain, mode) dapat diprogram melalui antarmuka I2C dua kabel yang kompatibel dengan mode Standard, Fast, dan High Speed. Aplikasi umum meliputi instrumentasi portabel, timbangan dan pengukur bahan bakar, penginderaan suhu dengan RTD/termistor/termokopel, serta penginderaan jembatan untuk tekanan, regangan, dan gaya. 5V dan memiliki rentang suhu diperluas -40°C hingga +125°C.
Fitur utama
- ADC delta-sigma 18-bit dengan input diferensial
- Referensi tegangan internal 2.048V dengan akurasi ±0.05% dan drift 15 ppm/°C
- Programmable Gain Amplifier (PGA) dengan penguatan 1, 2, 4, atau 8
- Laju data dapat dipilih: 3.75 SPS (18 bit), 15 SPS (16 bit), 60 SPS (14 bit), 240 SPS (12 bit)
- Mode konversi One-Shot atau Continuous
- Konsumsi arus rendah: 145 µA tipikal (catu 3V, konversi kontinu) dan 39 µA tipikal (catu 3V, one-shot 1 SPS)
- Antarmuka I2C (Standard, Fast, High Speed Mode)
- Catu daya tunggal 2.7V hingga 5.5V, rentang suhu -40°C hingga +125°C
Spesifikasi utama
| Parameter | Nilai | Kondisi |
|---|---|---|
| Tegangan suplai | 2.7 - 5.5 V | Operasi normalhlm. 1 |
| Resolusi | 18 bit | Laju data 3.75 SPShlm. 1 |
| Laju data | 3.75, 15, 60, 240 SPS | Dapat dipilihhlm. 1 |
| Tegangan referensi internal | 2.048 V | Akurasi ±0.05%, drift 15 ppm/°Chlm. 1 |
| Rentang input diferensial | ±2.048/PGA V | Tergantung penguatan PGAhlm. 3 |
| Arus suplai saat standby | 0.1 µA | Typical, mode one-shothlm. 4 |
| Suhu operasi | -40 hingga +125 °C | Rentang suhu diperluashlm. 1 |
| Integral Non-Linearity (INL) | 10 ppm of FSR | DR = 3.75 SPS, typicalhlm. 3 |
| Common-Mode Rejection | 105 dB | at DC dan PGA=1, TA=+25°Chlm. 4 |
| Power Supply Rejection at DC | 100 dB | TA=+25°C, VDD=2.7V to 5.5V, PGA=1hlm. 4 |
| Resistansi termal | 190.5 °C/W | 6L SOT-23hlm. 5 |
Nilai diambil dari datasheet; “hlm.” menunjuk halaman datasheet tempat angka itu tertulis.
Pinout MCP3421A0T-E/CH
Semua kemasan 6 pin
| Pin | Nama | Fungsi |
|---|---|---|
| 1 | VIN+ | Input analog diferensial positifhlm. 9 |
| 2 | VSS | Groundhlm. 9 |
| 3 | SCL | Input clock serial I2Chlm. 9 |
| 4 | SDA | Pin data serial bidirectional I2Chlm. 9 |
| 5 | VDD | Catu daya positifhlm. 9 |
| 6 | VIN- | Input analog diferensial negatifhlm. 9 |
Catatan desain PCB
- Gunakan kapasitor bypass 0.1 µF keramik dan 10 µF tantalum paralel pada pin VDD, ditempatkan sedekat mungkin dengan pin (dalam satu inci) untuk menyaring noise frekuensi tinggi.hlm. 27
- Untuk antarmuka I2C, gunakan resistor pull-up pada SCL dan SDA. Nilai tipikal antara 5 kΩ hingga 10 kΩ untuk mode standard dan fast.hlm. 27
- Jika sinyal input mengandung noise frekuensi tinggi, tambahkan filter low-pass RC eksternal pada pin input untuk mencegah aliasing.hlm. 12
- Untuk pengukuran akurat, jaga impedansi sumber input tetap rendah. Gunakan op-amp dengan impedansi output loop tertutup puluhan ohm.hlm. 12
- Manfaatkan mode One-Shot untuk aplikasi daya rendah: perangkat otomatis masuk standby setelah konversi, mengonsumsi kurang dari 1 µA.hlm. 15
Kemasan
Contoh pemakaian
- Instrumentasi portabel
- Timbangan dan pengukur bahan bakar
- Penginderaan suhu dengan RTD, termistor, dan termokopel
- Penginderaan jembatan untuk tekanan, regangan, dan gaya
Sumber data
Disusun dari datasheet resmi Microchip Technology (buka PDF). Ringkasan ditulis dengan bantuan AI, lalu setiap angka dan nama pin dicocokkan otomatis ke teks datasheet; yang tidak ditemukan di datasheet dibuang. Terakhir diperiksa 21 Oktober 2026. Untuk desain akhir, tetap rujuk datasheet asli.