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商品详情描述
电能计量电路
概述
YXDF7751是一种高准确度、容错电能测量集成电路，其技术指标达到了IEC1036规定的准确度要求。
YXDF7751只在ADC和基准源中使用模拟电路，所有其它信号处理（如相乘和滤波）都使用数字电路， 这使YXDF7751在恶劣的环境条件下仍能保持极高的准确度和长期稳定性。
YXDF7751内部集成了一个新颖的故障检测机制，当线路发生故障时，YXDF7751发出警告信号，并可以继续保持精确的计量。YXDF7751通过连续的监测相线和零线上的电流，当两路电流值相差大于12.5%时输出故障指示，并自动切换，采用两路电流中的较大值进行计量。
YXDF7751引脚F1和F2以较低频率形式输出有功功率平均值，能直接驱动机电式计度器或与微控制器（MCU）接口。引脚CF以较高频率形式输出有功功率瞬时值，用于校验或与MCU接口。
YXDF7751内部包含一个对VDD电源引脚的监控电路。在VDD上升到4V之前，YXDF7751一直保持在复位状态。当VDD降到4V以下，YXDF7751也被复位，此时F1，F2和CF都没有输出。
内部相位匹配电路使电压和电流通道的相位始终是匹配的，无论通道1内的高通滤波器（HPF）是接通的还是断开的。内部的空载阈值特性保证YXDF7751在空载时没有潜动。
YXDF7751为24脚SSOP封装形式。
特点
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l 高准确度，达到50Hz/60Hz IEC 687/1036标准的准确度要求，在500:1的动态范围内误差小于0.1%；
l 有功功率平均值从YXDF7751引脚F1和F2以频率方式输出；
l 有功功率瞬时值从引脚CF以较高频率方式输出，能用于仪表校验；
l 支持2线配电系统故障检测，连续监测相线和零线的电流；
l YXDF7751采用两路电流（相线和零线）中的较大值进行计量，即使在线路发生故障时也是如此；
l 两个逻辑输出引脚FAULT和REVP能指示错误接线；
l FI和F2能直接驱动机电式计度器和两相步进电机；
l 电流通道中的可编程增益放大器（PGA）使仪表能使用小阻值的分流电阻；
l 在环境和时间有很大变化的条件下，采用专用模数转换器（ADC）和数字信号处理（DSP）仍保证高准确度；
l 片内设有电源监控电路；
l 片内带有防潜动功能（空载阈值）；
l 片内基准电压2.5V±8%（温度系数典型值30ppm/℃），能为外部电路提供基准；
l 片内带有对温度敏感度很小的高稳定性振荡器。
l +5V单电源、低功耗（典型值15mW）；
l 低成本CMOS工艺。
引脚描述
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引脚号 |
符 号 |
说 明 |
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1 |
DVDD |
数字电源引脚。该引脚提供YXDF7751数字电路的电源，正常工作电源电压应保持在5V±5%，该引脚应使用10μF电容并联100nF瓷介电容进行去耦。 |
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2 |
AC/DC |
高通滤波HPF选择引脚。当该引脚输入高电平时，通道1（电流通道）内的GPF被选通，该滤波器所涉及的相位响应在45Hz至1kHz范围内在片内已得到补偿。在电能计量的应用中，应使GPF选通。 |
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3 |
AVDD |
模拟电源引脚。该引脚提供YXDF7751模拟电路的电源，正常工作电源电压应保持在5V±5%，为使电源的纹波和噪声减小到最低程度，该引脚应使用10μF电容并联100nF瓷介电容进行去耦。 |
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4, 5 |
V1A, V1B |
通道1（电流通道）的模拟输入，该输入为全差分电压输入。正常工作相对V1N的最大信号电平为±470mV，相对AGND的最大信号电平为±1V。这两个管脚内部都有ESD保护电路，能承受±6V的过电压而不造成永久性损坏。 |
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6 |
V1N |
差分电压信号V1A,V1B的负输入端。相对AGND的最大信号电平为±1V。通道1有一个PGA，其增益选择见表I。这个引脚内部都有ESD保护电路，能承受±6V的过电压，而不造成永久性损坏。 |
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7，8 |
V2N，V2P |
通道2（电压通道）的负、正模拟输入引脚。完全差动输入方式，正常工作最大输入电压为±660mV，相对于AGND的最大信号电平为±1V。两个引脚内部都有ESD保护电路，这两个引脚能承受±6V的过电压，而不造成永久性损坏。 |
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9 |
RESET |
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10 |
REFIN/OUT |
基准电压的输入、输出引脚。片内基准电压标称值为2.5V±8%，典型温度系数为30 ppm/℃。外部基准源可以直接连接到该引脚上。无论用内部还是外部基准源，该引脚都应使用10μF钽电容和100nF瓷介电容对AGND进行去耦。 |
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11 |
AGND |
这是YXDF7751模拟电路（即ADC和基准源）的接地参考点，该引脚误码连接到印刷电路板的模拟接地面。模拟接地面是所有模拟电路的接地参考点，如抗混叠滤波器、电流和电压传感器等。为了有效地抑制噪声，模拟接地面与数字接地面只应有一点连接。星形接地方法有助于使数字电流噪声远离模拟电路。 |
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12 |
SCF |
校验频率选择。该引脚的逻辑输入电平确定CF引脚的输出频率，如何选择校验频率见表IV。 |
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13，14 |
S1，S0 |
这两个引脚的逻辑输入用来选择数字/频率转换系数，这为电度表的设计提供了很大灵活性，详见为电度表应用选择频率部分。 |
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15，16 |
G1，G0 |
这两个引脚的逻辑输入用来选择通道1的增益。可能的增益是1，2，8和16，详见模拟输入部分。 |
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引脚号 |
符 号 |
说 明 |
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17 |
CLKIN |
外部时钟可从该引脚接入，也可把一个石英晶体接在CLKIN和CLKOUT之间，为YXDF7751提供时钟源，规定时钟频率为3.579545MHz。作为石英晶体负载的33pF瓷介电容应和振荡器门电路连接。 |
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18 |
CLKOUT |
如上所述，可把一个石英晶体接在CLKIN和CLKOUT之间，为QD7755提供一个时钟源。当CLKIN上接有外时钟时CLKOUT引脚能驱动一个CMOS负载。 |
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19 |
FAULT |
当故障情况（即V1A和V1B两个信号通道的差值超过12.5%）发生后，该管脚输出高电平。故障情况消除后，该管脚输出低电平。 |
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20 |
REVP |
当检测到负功率时，即电压和电流信号的相位差大于90°时，该引脚输出逻辑高电平。该输出没有被锁存，当再次检测到正功率时，该引脚的输出复位。该输出的逻辑状态随CF输出脉冲同时变化。 |
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21 |
DGND |
这是YXDF7751数字电路（即乘法器、滤波器和数字频率转换器）的接地参考点。该引脚应连接到印刷电路板的数字接地面，数字接地面是所有数字电路（如机械或数字计度器、微控制器和LED显示器）的接地参考点。为了有效地抑制噪声，模拟接地面与数字接地面只应有一点连接，如星形接地。 |
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22 |
CF |
频率校验输出引脚。其输出频率反映瞬时有功功率的大小，常用于仪表校验，参见SCF引脚说明。 |
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23，24 |
F2，F1 |
低频逻辑输出脚，输出频率反应平均有功功率的大小。这两个逻辑输出可以直接驱动机电式计度器或两相步进电机，详见传递函数部分。 |
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