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IC-MSBTSSOP20-TP

器件型号:IC-MSBTSSOP20-TP
厂商名称:iC-Haus GmbH
厂商官网:http://www.ichaus.biz
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器件描述

SIN/COS SIGNAL CONDITIONER WITH 1Vpp DRIVER

IC-MSBTSSOP20-TP器件文档内容

iC-MSBSAFETY, iC-MSB2

SIN/COS SIGNAL CONDITIONER WITH 1Vpp DRIVER

FEATURES                                                                                     Rev D2, Page 1/29
                                                                    APPLICATIONS
o PGA inputs to 500 kHz for differential and single-ended sensor    o Programmable sensor interface
   signals
                                                                       for optical and magnetic position
o Selectable adaptation to voltage or current signals                  sensors
o Flexible pin assignment due to signal path multiplexers           o Linear gauges and incremental
o Sine/Cosine signal conditioning for offset, amplitude and            encoders
                                                                    o Linear scales
   phase
o Separate index signal conditioning                                PACKAGES
o Short-circuit-proof and reverse polarity tolerant output drivers
                                                                           TSSOP20, TSSOP20-TP
   (1 Vpp to 100 )
o Stabilized output signal levels due to sensor control
o Signal and system monitoring with configurable alarm output
o Supply voltage monitoring with integrated switches for

   reversed-polarity-safe systems
o Excessive temperature protection with sensor calibration
o I2C multimaster interface
o Supply from 4.3 to 5 V, operation within -25(-40) to +100 C
o Suitable for SAFETY applications
o Verifyable chip release code
o Version iC-MSB2 with output multiplexer (not for SAFETY )

BLOCK DIAGRAM

Copyright 2006, 2010 iC-Haus                                      http://www.ichaus.com
iC-MSBSAFETY, iC-MSB2

SIN/COS SIGNAL CONDITIONER WITH 1Vpp DRIVER

                                                          Rev D2, Page 2/29

DESCRIPTION

iC-MSB is a signal conditioner with line drivers for      compensated for and the set signal amplitude main-
sine/cosine sensors which are used to determine po-       tained with absolute accuracy. At the same time the
sitions in linear and angular encoders, for example.      control circuitry monitors both whether the sensor is
                                                          functioning correctly and whether it is properly con-
Programmable instrumentation amplifiers with se-          nected; signal loss due to wire breakage, short cir-
lectable gain levels permit differential or referenced    cuiting, dirt or aging, for example, is recognized when
input signals; at the same time the modes of op-          control thresholds are reached and indicated at alarm
eration differentiate between high and low input          output ERR.
impedance. This adaptation of the iC to voltage or
current signals enables MR sensor bridges or photo-       iC-MSB is protected against a reversed power supply
sensors to be directly connected up to the device.        voltage; the integrated voltage switch for loads of up
                                                          to 20 mA extends this protection to cover the overall
The integrated signal conditioning unit allows signal     system. The analog output drivers are directly cable-
amplitudes and offset voltages to be calibrated accu-     compatible and tolerant to false wiring; if supply volt-
rately and also any phase error between the sine and      age is connected up to these pins, the device is not
cosine signals to be corrected. Separate zero signal      destroyed.
conditioning settings can be made for the gain and
offset; data is then output either as an analog or a      The device configuration and calibration parameters
differential square-wave signal (low/high level analo-    are CRC protected and stored in an external EEP-
gous to the sine/cosine amplitude).                       ROM; they are loaded automatically via the I2C in-
                                                          terface once the supply voltage has been connected
For the stabilization of the sine and cosine output sig-  up.
nal levels a control signal is generated from the con-
ditioned and calibrated input signals which can power     A safety-technical analysis of iC-MSB on device level
the transmitting LED of optical systems via the inte-     with the inclusion of layout and internal/external cir-
grated 50 mA driver stage (output ACO). If MR sen-        cuitry has been carried out together with the BGIA,
sors are connected this driver stage also powers the      St. Augustin. The result proved iC-MSB's capability
measuring bridges.                                        for safety oriented applications with Siemens Sinu-
                                                          merik Controls.
By tracking the sensor energy supply any signal vari-
ations and temperature and aging effects can be
iC-MSBSAFETY, iC-MSB2

SIN/COS SIGNAL CONDITIONER WITH 1Vpp DRIVER

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CONTENTS

PACKAGES                        4 SIGNAL PATH MULTIPLEXING: iC-MSBSAFETY 18

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS        5 EXTENDED SIGNAL PATH MULTIPLEXING:
THERMAL DATA                                         iC-MSB2 ( not for safety applications )
ELECTRICAL CHARACTERISTICS                                                                    19
PROGRAMMING
                                5                    SIGNAL CONDITIONING CH1, CH2             21

                                6                    Gain Settings CH1, CH2 . . . . . . . . . . . . 21

                                                     Offset Calibration CH1, CH2 . . . . . . . . . 22

                                10                   Phase Correction CH1 vs. CH2 . . . . . . . . 22

SERIAL CONFIGURATION INTERFACE                       SIGNAL CONDITIONING CH0                  23

(EEPROM)                        13                   Gain Settings CH0 . . . . . . . . . . . . . . . 23

Example of CRC Calculation Routine . . . . . 13      Offset Calibration CH0 . . . . . . . . . . . . . 23

EEPROM Selection . . . . . . . . . . . . . . 13

I2C Slave Mode (ENSL = 1) . . . . . . . . . . 14 SIGNAL LEVEL CONTROL and SIGNAL
                                                     MONITORING                               24

BIAS SOURCE AND TEMPERATURE     15 ERROR MONITORING AND ALARM OUTPUT 25
    SENSOR CALIBRATION                      Error Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

OPERATING MODES                 16                   I/O pin ERR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

Calibration Op. Modes . . . . . . . . . . . . . 16   TEMPERATURE MONITORING                   26

Special Device Test Functions . . . . . . . . 16

Signal Filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 REVERSE POLARITY PROTECTION            26

TEST MODE                       17 APPLICATION HINTS                                          27

                                                     Connecting MR sensor bridges for

INPUT CONFIGURATIONS            18                   safety-related applications . . . . . . . . 27

Input Configurations . . . . . . . . . . . . . . 18  PLC Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
iC-MSBSAFETY, iC-MSB2

SIN/COS SIGNAL CONDITIONER WITH 1Vpp DRIVER

                                             Rev D2, Page 4/29

PACKAGES

PIN CONFIGURATION TSSOP20, TSSOP20-TP  PIN FUNCTIONS
                                       No. Name Function

                                          1 X1 Signal Input 1 (Index +)
                                          2 X2 Signal Input 2 (Index -)
                                          3 X3 Signal Input 3
                                          4 X4 Signal Inout 4
                                          5 VDDS Switched Supply Output

                                                        (reverse polarity proof, load to 20 mA
                                                        max.)
                                          6 GNDS Switched Ground
                                                        (reverse polarity proof)
                                          7 X5 Signal Input 5
                                          8 X6 Signal Input 6
                                          9 ACO Signal Level Controller,
                                                        high-side current source output
                                        10 SDA Serial Configuration Interface,
                                                        data line
                                        11 SCL Serial Configuration Interface,
                                                        clock line
                                        12 NC Neg. Cosine Output
                                        13 PC Pos. Cosine Output
                                        14 NS Neg. Sine Output
                                        15 PS Pos. Sine Output
                                        16 GND Ground
                                        17 VDD +4.5 to +5.5 V Supply Voltage
                                        18 NZ Neg. Index Output
                                        19 PZ Pos. Index Output
                                        20 ERR Error Signal (In/Out),
                                                        Test Mode Trigger Input

To improve heat dissipation the thermal pad of the TSSOP20-TP package (bottom side) should be joined
to an extended copper area which must have GNDS potential.
iC-MSBSAFETY, iC-MSB2

SIN/COS SIGNAL CONDITIONER WITH 1Vpp DRIVER

                                                                                                                        Rev D2, Page 5/29

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS

These ratings do not imply operating conditions; functional operation is not guaranteed. Beyond these ratings device damage may occur.

Item Symbol Parameter                              Conditions                                                                             Unit
No.                                                                                                                          Max.
                                                                                                                   Min.

G001 V()     Voltage at VDD, GND, PC, NC, PS, NS,                                                                  -6        6    V
             PZ, NZ, ACO

G002 V()     Voltage at ERR                                                                                        -6        8    V

G003 V()     Pin-To-Pin Voltage between VDD,                                                                                 6    V
             GND, PC, NC, PS, NS, PZ, NZ, ACO,
             ERR

G004 V()     Voltage at X1...X6, SCL, SDA                                                                          -0.3 VDDS + V
                                                                                                                                  0.3

G005 I(VDD) Current in VDD                                                                                         -100      100  mA

G006 I()     Current in VDDS, GNDS                                                                                 -50       50   mA

G007 I()     Current in X1...X6, SCL, SDA, ERR,                                                                    -20       20   mA
             PC, NC, PS, NS, PZ, NZ

G008 I(ACO) Current in ACO                                                                                         -100      20   mA

G009 Vd()    ESD Susceptibility at all pins        HBM 100 pF discharged through 1.5 k                                       2    kV

G010 Ptot    Permissible Power Dissipation         TSSOP20                                                                   300  mW
                                                   TSSOP20-TP
                                                                                                                             400  mW

G011 Tj      Junction Temperature                                                                                  -40       150  C

G012 Ts      Storage Temperature Range                                                                             -40       150  C

THERMAL DATA

Item Symbol  Parameter                             Conditions                                                                                     Unit
No.                                                                                                                Min. Typ. Max.

  T01 Ta     Operating Ambient Temperature Range iC-MSB TSSOP20, iC-MSB2 TSSOP20                                   -25       100 C
                                                                  iC-MSB TSSOP20-TP
  T02 Rthja                                                                                                        -40       115 C
             Thermal Resistance Chip to Ambient TSSOP20 surface mounted to PCB
  T03 Rthja                                                       according to JEDEC 51                                  80       K/W

             Thermal Resistance Chip to Ambient TSSOP20-TP surface mounted to PCB                                        35       K/W
                                                                  according to JEDEC 51

All voltages are referenced to Pin GNDS unless otherwise stated.
All currents flowing into the device pins are positive; all currents flowing out of the device pins are negative.
iC-MSBSAFETY, iC-MSB2

SIN/COS SIGNAL CONDITIONER WITH 1Vpp DRIVER

                                                                                                       Rev D2, Page 6/29

ELECTRICAL CHARACTERISTICS

Operating conditions: VDD = 4.3...5.5 V, Tj = -40...125 C, IBN calibrated to 200 A, reference point GNDS, unless otherwise stated.

Item Symbol Parameter                             Conditions                                                                        Unit
No.                                                                                              Min. Typ. Max.

Total Device   Permissible Supply Voltage         Load current I(VDDS) < -10 mA                  4.3          5.5                     V
001 VDD

                                                                                                 4.5          5.5                     V

002 I(VDD) Supply Current in VDD                  Tj = 27 C, no load                                  25     50                      mA

003 I(VDDS) Permissible Load Current VDDS                                                        -20          0                       mA

004 Vcz()hi Clamp Voltage hi at all pins                                                                      11                      V

005 Vc()hi     Clamp Voltage hi at inputs         Vc()hi = V() - V(VDDS), I() = 1 mA             0.4          1.5                     V
               SCL, SDA

006 Vc()hi     Clamp Voltage hi at inputs         Vc()hi = V() - V(VDDS), I() = 4 mA             0.3          1.2                     V
               X1...X6

007 Vc()lo     Clamp Voltage lo at all pins       I() = -4 mA                                    -1.2         -0.3                    V

Signal Conditioning, Inputs X3...X6

101 Vin()sig   Permissible Input Voltage Range RIN12(3:0) = 0x01                                 0.75         VDDS V
102 Iin()sig                                                                                                  - 1.5
                                                             RIN12(3:0) = 0x09                     0          VDDS V
               Permissible Input Current Range RIN12(0) = 0, BIAS12 = 0                          -300
                                                                                                  10          -10                     A
                                                             RIN12(0) = 0, BIAS12 = 1
                                                                                                              300 A

103 Iin()      Input Current                      RIN12(3:0) = 0x01                              -10          10                      A
104 Rin()      Input Resistance vs. VREFin
                                                  Tj = 27 C;
                                                  RIN12(3:0) = 0x09                              16    20     24                      k
                                                  RIN12(3:0) = 0x00
                                                  RIN12(3:0) = 0x02                              1.1 1.6 2.1                          k
                                                  RIN12(3:0) = 0x04
                                                  RIN12(3:0) = 0x06                              1.6 2.3 3.0                          k

                                                                                                 2.2 3.2 4.2                          k

                                                                                                 3.2 4.6 6.0                          k

105 TCRin() Temperature Coefficient Rin                                                                0.15                           %/K

106 VREFin12 Reference Voltage                    RIN12(0) = 0, BIAS12 = 1                       1.35 1.5 1.65                        V
                                                  RIN12(0) = 0, BIAS12 = 0
                                                                                                 2.25 2.5 2.75                        V

107 G12        Selectable Gain Factors            RIN12(3:0) = 0x01, GR12 and GF12 = 0x0               2

                                                  RIN12(3:0) = 0x01, GR12 and GF12 = max.              100

                                                  RIN12(3:0) = 0x09, GR12 and GF12 = 0x0               0.5
                                                  RIN12(3:0) = 0x09, GR12 and GF12 = max.              25

108 Gdiff Differential Gain Accuracy              calibration range 11 bit                       -0.5         0.5 LSB

109 Gabs Absolute Gain Accuracy                   calibration range 11 bit, guaranteed monotony  -1           1                       LSB

110 Vin()diff  Recommended Differential Input Vin()diff = V(CHPx) - V(CHNx),

               Voltage                            RUIN12(3) = 0                                  10           500 mVpp

                                                  RUIN12(3) = 1                                  40           2000 mVpp

111 Vin()os Input Offset Voltage                  refered to side of input                       0     20                             V

112 VOScal Offset Calibration Range               referenced to the selected source (VOS12);
                                                  ORx = 00
                                                  ORx = 01                                             100                           %V()
                                                  ORx = 10                                             200                           %V()
                                                  ORx = 11                                             600                           %V()
                                                                                                       1200                          %V()

113 VOSdiff Differential Linearity Error of       calibration range 11 bit                       -0.5         0.5                     LSB
                        Offset Correction

114 VOSint Integral Linearity Error of Offset calibration range 11 bit                           -1           1                       LSB
                        Correction

115 PHIkorr Phase Error Calibration Range CH1 versus CH2                                               10.4                          

116 PHIdiff Differential Linearity Error of       calibration range 10 bit                       -0.5         0.5 LSB
                        Phase Calibration

117 PHIint Integral Linearity Error of Phase calibration range 10 bit                            -1           1                       LSB
                        Calibration

119 fin()max Permissible Input Frequency                                                         500                                  kHz

120 fhc()      Input Amplifier Cut-off Frequency                                                 250                                  kHz
               (-3dB)
iC-MSBSAFETY, iC-MSB2

SIN/COS SIGNAL CONDITIONER WITH 1Vpp DRIVER

                                                                                                 Rev D2, Page 7/29

ELECTRICAL CHARACTERISTICS

Operating conditions: VDD = 4.3...5.5 V, Tj = -40...125 C, IBN calibrated to 200 A, reference point GNDS, unless otherwise stated.

Item Symbol Parameter                        Conditions                                                                       Unit
No.                                                                                        Min. Typ. Max.

Signal Conditioning, Inputs X1, X2                                                         0.75         VDDS V
201 Vin()sig Permissible Input Voltage Range RIN0(3:0) = 0x01
                                                                                                        - 1.5
                                                                        RIN0(3:0) = 0x09
                                                                                           0            VDDS V

202 Iin()sig   Permissible Input Current Range RIN0(0) = 0, BIAS0 = 0                      -300         -10                           A
                                                             RIN0(0) = 0, BIAS0 = 1         10
                                                                                                        300 A

203 Iin()      Input Current                 RIN0(3:0) = 0x01                              -10          10                            A

204 Vout(X2) Output Voltage at X2            BIASEX = 10, I(X2) = 0, referenced to VREFin12 95 100 105                                %

205 Vin(X2) Permissible Input Voltage at X2 BIASEX = 11                                    0.5          VDDS V

                                                                                                        -2

206 Rin(X2) Input Resistance at X2           BIASEX = 11, RIN0(3:0) = 0x01,                20    27     30                            k
                                             RIN12(3:0) = 0x01
207 Rin()      Input Resistance vs. VREFin
                                             Tj = 27 C;
                                             RIN0(3:0) = 0x09                              16    20     24                            k
                                             RIN0(3:0) = 0x00
                                             RIN0(3:0) = 0x02                              1.1 1.6 2.1                                k
                                             RIN0(3:0) = 0x04
                                             RIN0(3:0) = 0x06                              1.6 2.3 3.0                                k

                                                                                           2.2 3.2 4.2                                k

                                                                                           3.2 4.6 6.0                                k

208 TCRin() Temperature Coefficient Rin                                                          0.15                                 %/K

209 VREFin0 Reference Voltage                RIN0(0) = 0, BIAS0 = 1                        1.35 1.5 1.65                              V
                                             RIN0(0) = 0, BIAS0 = 0
                                                                                           2.25 2.5 2.75                              V

210 G0         Selectable Gain Factors       RIN0(3:0) = 0x01, GR0 and GF0 = 0x0                 2

                                             RIN0(3:0) = 0x01, GR0 and GF0 = max.                100

                                             RIN0(3:0) = 0x09, GR0 and GF0 = 0x0                 0.5
                                             RIN0(3:0) = 0x09, GR0 and GF0 = max                 25

211 Gdiff Differential Gain Accuracy         calibration range 5 bit                       -0.5         0.5 LSB

212 Gabs Absolute Gain Accuracy              calibration range 5 bit, guaranteed monotony  -1           1                             LSB

213 Vin()diff  Recommended Differential Input Vin()diff = V(CHP0) - V(CHN0),

               Voltage                       RIN0(3:0) = 0x01                              10           500 mVpp

                                             RIN0(3:0) = 0x09                              40           2000 mVpp

214 Vin()os Input Offset Voltage             referred to side of input                     0     75                                   V

215 VOScal Offset Calibration Range          referenced to the selected source (REFVOS);
                                             OR0 = 00
                                             OR0 = 01                                            100                                 %V()
                                             OR0 = 10                                            200                                 %V()
                                             OR0 = 11                                            600                                 %V()
                                                                                                 1200                                %V()

216 VOSdiff Differential Linearity Error of  calibration range 6 bit                       -0.5         0.5                           LSB
                        Offset Correction

217 VOSint Integral Linearity Error of Offset calibration range 6 bit                      -1           1                             LSB
                        Correction

Signal Filter

301 fg         Cut-off Frequency                                                                        4000 kHz

302 phi        Phase Shift                   fin 500 kHz for sine/cosine                                10                           

Index Pulse Comparator Output PZ, NZ

401 Vpk()      Output Amplitude With Sensor EAZ = 1, ADJ(4:0) = 0x19                       225 250 275 mV
               Tracking via ACO

402 SR()       Output Slew Rate              EAZ = 1                                             1                                    V/s

Line Driver Outputs PS, NS, PC, NC, PZ, NZ

501 Vpk()max Permissible Output Amplitude    VDD = 4.5 V, DC level = VDD / 2,                           300 mV
                                             RL = 50  vs. VDD / 2

502 Vpk()      Output Amplitude With Sensor ADJ (8:0) = 0x19                               225 250 275 mV
               Tracking via ACO

503 fg         Cut-off Frequency             CL = 250 pF                                   500                                        kHz

504 Vos        Offset Voltage                                                                    200                                 V

505 Isc()      Short-circuit Current         pin shorten to VDD or GND                     10    30     50                            mA

506 Ilk()      Tristate Leakage Current      tristate or reversed supply                   -1           1                             A
iC-MSBSAFETY, iC-MSB2

SIN/COS SIGNAL CONDITIONER WITH 1Vpp DRIVER

                                                                                                    Rev D2, Page 8/29

ELECTRICAL CHARACTERISTICS

Operating conditions: VDD = 4.3...5.5 V, Tj = -40...125 C, IBN calibrated to 200 A, reference point GNDS, unless otherwise stated.

Item Symbol Parameter                              Conditions                                                                   Unit
No.                                                                                          Min. Typ. Max.

Signal Level Controller ACO

601 Vs()hi        Saturation Voltage hi            Vs() = VDD - V();
                  at ACO vs. VDD                   ADJ(8:0) = 0x11F, I() = -5 mA
                                                   ADJ(8:0) = 0x13F, I() = -10 mA                        1                            V
                                                   ADJ(8:0) = 0x15F, I() = -25 mA
                                                   ADJ(8:0) = 0x17F, I() = -50 mA                        1                            V

                                                                                                         1                            V

                                                                                                         1                            V

602 Isc()hi       Short-circuit Current hi in ACO  V() = 0 ... VDD - 1 V;
                                                   ADJ(8:0) = 0x11F
                                                   ADJ(8:0) = 0x13F                          -10         -5                           mA
                                                   ADJ(8:0) = 0x15F                          -20
                                                   ADJ(8:0) = 0x17F                          -50         -10 mA
                                                                                             -100
                                                                                                         -25 mA

                                                                                                         -50 mA

603 tr()          Current Rise Time in ACO         I(ACO): 0  90 % setpoint                         1                                 ms

604 tset()        Current Settling Time in ACO     Square control active, I(ACO): 50  100 %         400                               s
                                                   setpoint

605 It()min       Control Range Monitoring 1:      referenced to range ADJ(6:5)                     3                                 %Isc
                  lower limit

606 It()max       Control Range Monitoring 2:      referenced to range ADJ(6:5)                     90                                %Isc
                  upper limit

607 Vt()min       Signal Level Monitoring 1:       referenced to Vscq()                             40        %Vpp
                  lower limit

608 Vt()max Signal Level Monitoring 2:             referenced to Vscq()                             130       %Vpp
                        upper limit

Test Current ERR

701 I(ERR) Permissible Test Current                test mode activated                       0           1                            mA

Bias Current Source and Reference Voltages

801 IBN()         Bias Current Source              MODE(3:0) = 0x01, I(NC) vs. VDDS          180 200 220 A

802 VPAH          Reference Voltage VPAH           referenced to GND                         45     50   55 %VDD

803 V05           Reference Voltage V05                                                      450 500 550 mV

804 V025          Reference Voltage V025                                                            50        %V05

Power-Down-Reset

901 VDDon         Turn-on Threshold                increasing voltage at VDD vs. GND         3.7    4    4.3                          V
                  (power-on release)

902 VDDoff        Turn-off Threshold               decreasing voltage at VDD vs. GND         3.2 3.5 3.8                              V
                  (power-down reset)

903 VDDhys Threshold Hysteresis                    VDDhys = VDDon - VDDoff                   0.3                                      V

Clock Oscillator

A01 fclk()        Internal Clock Frequency         MODE(3:0) = 0x0A, fclk(NS)                120 160 200 kHz

Error Signal Input/Output, Pin ERR

B01 Vs()lo        Saturation Voltage lo            vs. GND, I() = 4 mA                                   0.4                          V

B02 Isc()         Short-circuit Current lo         vs. GND; V(ERR)  VDD                      4                                        mA
                                                   V(ERR) > VTMon
                                                                                             2                                        mA

B03 Vt()hi        Input Threshold Voltage hi       vs. GND                                               2                            V

B04 Vt()lo        Input Threshold Voltage lo       vs. GND                                   0.8                                      V

B05 Vt()hys Input Hysteresis                       Vt()hys = Vt()hi - Vt()lo                 300 500                                  mV

B06 Ipu()         Input Pull-up Current            V() = 0...VDD - 1 V, EPU = 1              -400 -300 -200 A

B07 Rpu()         Input Pull-Up Resistor           EPU = 0                                          500                               k

B08 Vpu()         Pull-up Voltage                  Vpu() = VDD - V(), I() = -5 A, EPU = 1               0.4                          V

B09 VTMon Test Mode Activation Threshold increasing voltage at ERR                                       VDD + V
                                                                                                           1.5

B10 VTMoff Test Mode Disabling Threshold decreasing voltage at ERR                           VDD +                                    V

                                                                                             0.5

B11 VTMhys Test Mode Hysteresis                    VTMhys = VTMon - VTMoff                   0.15 0.3                                 V

B12 Ilk()         Leakage Current                  tristate or reversed supply voltage       -1     -10 -50                           A
iC-MSBSAFETY, iC-MSB2

SIN/COS SIGNAL CONDITIONER WITH 1Vpp DRIVER

                                                                                                                        Rev D2, Page 9/29

ELECTRICAL CHARACTERISTICS

Operating conditions: VDD = 4.3...5.5 V, Tj = -40...125 C, IBN calibrated to 200 A, reference point GNDS, unless otherwise stated.

Item Symbol Parameter                         Conditions                                                                                              Unit
No.                                                                                                                Min. Typ. Max.

Supply Switch and Reverse Polarity Protection VDDS, GNDS

C01 Vs()     Saturation Voltage               Vs(VDDS) = VDD - V(VDDS)
             VDDS vs. VDD                     I(VDDS) = -10 mA...0 mA
                                              I(VDDS) = -20 mA...-10 mA                                                         150 mV
                                                                                                                                250 mV

C02 Vs()     Saturation Voltage               Vs(GNDS) = V(GNDS) - GND
             GNDS vs. GND                     I(GNDS) = 0 mA...10 mA
                                              I(GNDS) = 10 mA...20 mA                                                           150 mV
                                                                                                                                250 mV

Serial Configuration Interface SCL, SDA

D01 Vs()lo   Saturation Voltage lo            I() = 4 mA                                                                        400 mV

D02 Isc()    Short-circuit Current lo                                                                              4            80    mA

D03 Vt()hi   Input Threshold Voltage hi                                                                                         2     V

D04 Vt()lo   Input Threshold Voltage lo                                                                            0.8                V

D05 Vt()hys Input Hysteresis                  Vt()hys = Vt()hi - Vt()lo                                            300 500            mV

D06 Ipu()    Input Pull-up Current            V() = 0...VDDS - 1 V                                                 -600 -300 -60      A

D07 Vpu()    Input Pull-up Voltage            Vpu() = VDDS - V(), I() = -5 A                                                   0.4   V

D08 fclk(SCL) Clock Frequency at SCL          ENFAST = 0                                                           60   80 100 kHz
                                              ENFAST = 1
                                                                                                                   240 320 400 kHz

D09 tbusy()cfg Duration of Startup Configuration IBN not calibated, EEPROM access without                               40      55    ms
                                                                       read failure, time to outputs operational;
                                                                       ENFAST = 0                                       25      35    ms
                                                                       ENFAST = 1

D10 tbusy()err End Of I2C Communication;      IBN not calibrated;

             Time Until I2C Slave Is Enabled V(SDA) = 0 V                                                               4       12    ms

                                              V(SCL) = 0 V or arbitration lost                                          indef.        ms

                                              no EEPROM                                                                 45 135 ms

                                              CRC ERROR                                                                 95 285 ms

D11 td()     Start Of Master Activity On I2C  SCL without clock signal: V(SCL) = constant;
             Protocol Error                   IBN not calibrated
                                              IBN calibrated to 200 A                                             25   80 240        s

                                                                                                                   64   80 120        s

D12 td()i2c  Delay for I2C-Slave-Mode Enable no EEPROM, V(SDA) = 0 V                                                    4       6.2   ms

Temperature Monitoring

E01 VTs      Temperature Sensor Voltage       VTs() = VDDS - V(PS), Tj = 27 C,                                    600 650 700 mV
                                              Calibration Mode 3, no load

E02 TCs      Temp. Co. of Temperature Sen-                                                                              -1.8         mV/K
             sor Voltage

E03 VTth     Temperature Warning Activation   VTth() = VDDS - V(NS), Tj = 27 C,
             Threshold                        Calibration Mode 3, no load;
                                              CFGTA(3:0) = 0x00
                                              CFGTA(3:0) = 0x0F                                                    260 310 360 mV
                                                                                                                   470 550 630 mV

E04 TCth     Temp. Co. Temperature Warning                                                                              0.06          %/K
             Activation Threshold

E05 Thys     Temperature Warning Hysteresis                                                                        4    12      20    C

E06 T        Relative Shutdown Temperature T = Toff - Twarn                                                        4    12      20    C
iC-MSBSAFETY, iC-MSB2

SIN/COS SIGNAL CONDITIONER WITH 1Vpp DRIVER

                                                                                                    Rev D2, Page 10/29

PROGRAMMING

Register Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Page 11      Signal Conditioning CH1, CH2 (X3...X6) . . Page 21

                                                                                      GR12:   Gain Range CH1, CH2 (coarse)

                                                                                      GF1:    Gain Factor CH1 (fine)

Configuration Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Page 13                 GF2:    Gain Factor CH2 (fine)

ENFAST:  I2C Fast Mode Enable                                                         VOS12:  Offset Reference Source CH1, CH2

ENSL:    I2C Slave Mode Enable                                                        VDC1:   Intermediate Voltage CH1

DEVID:   Device ID of EEPROM providing the                                            VDC2:   Intermediate Voltage CH2

         chip configuration data (e.g. 0x50)                                          OR1:    Offset Range CH1 (coarse)

CHKSUM: CRC of chip configuration data                                                OF1:    Offset Factor CH1 (fine)

         (address range 0x00 to 0x1E)                                                 OR2:    Offset Range CH2 (coarse)

CHPREL:  Chip Release                                                                 OF2:    Offset Factor CH2 (fine)

NTRI:    Tristate Function and                                                        PH12:   Phase Correction CH1 vs. CH2

         Op. Mode Change

                                                                                      Signal Conditioning CH0 (X1, X2) . . . . . . . . . Page 23

Calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Page 15   GR0:    Gain Range CH0 (coarse)

CFGIBN:  Bias Calibration                                                             GF0:    Gain Factor CH0 (fine)

CFGTA:   Temperature Sensor Calibration                                               VOS0:   Offset Reference Source CH0

                                                                                      OR0:    Offset Range CH0 (coarse)

Operation Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Page 16           OF0:    Offset Factor CH0 (fine)

MODE:    Operation Mode

ENF:     Signal Filtering                                                             Signal Level Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Page 24

                                                                                      ADJ:    Setup of ACO Output Function

Test Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Seite 17

TMODE:   Test Mode Functions                                                          Error Monitoring and Alarm Output . . . . . . Page 25

TMEM:    Test Mode Memory Selection                                                   EMTD:   Minimal Alarm Indication Time

                                                                                      EPH:    Alarm Input/Output Logic

Input Configuration and                                                               EPU:    Alarm Output Pull-Up Enable

Signal Path Multiplexer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Page 18                 EMASKA: Error Mask For Alarm Indication (pin

INMODE:  Diff./Single-Ended Input Mode                                                        ERR)

RIN12:   I/V Mode and Input Resistance CH1,                                           EMASKE: Error Mask For Protocol (EEPROM)

         CH2                                                                          EMASKO: Error Mask For Driver Shutdown

BIAS12:  Reference Voltage CH1, CH2

RIN0:    I/V Mode and Input Resistance CH0                                            ERR1:   Error Protocol: First Error
                                                                                      ERR2:   Error Protocol: Last Error
BIAS0:   Reference Voltage CH0                                                        ERR3:   Error Protocol: History

MUXIN:   Input-To-Channel Assignment:

         X3...X6 to CH1, CH2

INVZ:    Index Signal Inversion                                                       PDMODE: Driver Activation After Cycling Power

EAZ:     Index Comparator Enable

MUXOUT: Output Multiplexer (iC-MSB2 only)

BIASEX:  Input Reference Selection

BYP      Input-to-output Feedthrough
iC-MSBSAFETY, iC-MSB2

SIN/COS SIGNAL CONDITIONER WITH 1Vpp DRIVER

                                                                                                       Rev D2, Page 11/29

OVERVIEW

Adr          Bit 7             Bit 6  Bit 5                 Bit 4            Bit 3  Bit 2      Bit 1                Bit 0

Configuration Interface

0x00         ENFAST                                                DEVID(6:0)

Calibration

0x01                              CFGIBN(3:0)                                            CFGTA(3:0)

Operation Modes

0x02         NTRI              1               0                                        MODE(3:0)

Input Configuration and Signal Path Multiplexer: iC-MSB

0x03         EAZ               0               0              0              INVZ   INMODE                MUXIN(1:0)

Input Configuration and Signal Path Multiplexer: iC-MSB2

0x03         EAZ                      MUXOUT(2:0)                            INVZ   INMODE                MUXIN(1:0)

Signal Conditioning CH1, CH2

0x04                                  GF2(4:0)                                                 GR12(2:0)

0x05                                                               GF1(7:0)

0x06                                  VDC1(4:0)                                                GF1(10:8)

0x07                     VDC2(2:0)                                                  VDC1(9:5)

0x08         OR1(0)                                                VDC2(9:3)

0x09                                               OF1(6:0)                                                 OR1(1)

0x0A                 OF2(1:0)                     OR2(1:0)                                 OF1(10:7)

0x0B                                                               OF2(9:2)

0x0C                                               PH12(6:0)                                                OF2(10)

0x0D            BIASEX(1:0)           BYP                     1               1                PH12(9:7)

0x0E         ENF         BIAS12                   VOS12(1:0)                               RIN12(3:0)

Signal Level Controller

0x0F         ADJ(0)                           0              1               0     0                  0              0

0x10                                                               ADJ(8:1)

Signal Conditioning CH0

0x11                                  GF0(4:0)                                                 GR0(2:0)

0x12                                              OF0(5:0)                                                OR0(1:0)

0x13         0           BIAS0                    VOS0(1:0)                                RIN0(3:0)

Error Monitoring and Alarm Output

0x14                                                              EMASKA(6:0)

0x15            TMODE(1:0)                         EMTD(2:0)                        EPH                              

0x16                                                              EMASKO(6:0)

0x17                              EMASKE(3:0)                                ENSL   EPU                              

0x18         TMEM        PDMODE                                                             EMASKE(6:4)

0x19..                                                           not defined
0x1A

0x1B..                                                             OEM Data
0x1E

Check Sum / Chip Release

0x1F                                           EEPROM: CHKSUM(7:0) / ROM: CHPREL(7:0)
iC-MSBSAFETY, iC-MSB2

SIN/COS SIGNAL CONDITIONER WITH 1Vpp DRIVER

                                                                      Rev D2, Page 12/29

OVERVIEW

Adr   Bit 7     Bit 6  Bit 5         Bit 4         Bit 3       Bit 2  Bit 1      Bit 0

Error Register                                                   

0x20                                              ERR1(6:0)

0x21                                 ERR2(5:0)                                     
                                                                               ERR2(6)
0x22                   ERR3(3:0)                                      ERR3(6:4)

0x23                                        

                                     Table 4: Register layout
iC-MSBSAFETY, iC-MSB2

SIN/COS SIGNAL CONDITIONER WITH 1Vpp DRIVER

                                                           Rev D2, Page 13/29

SERIAL CONFIGURATION INTERFACE (EEPROM)

The serial configuration interface consists of the two     Example of CRC Calculation Routine
pins SCL and SDA and enables read and write access
to an EEPROM with I2C interface. The readout speed         unsigned char ucDataStream = 0;
can be adjusted using register bit ENFAST.                 i n t iCRCPoly = 0x11D ;
                                                           unsigned char ucCRC=0;
ENFAST  Adr 0x00, bit 7                                    int i = 0;
Code
0       Function                                           ucCRC = 1 ; / / s t a r t v a l u e ! ! !
1                                                          for ( iReg = 0; iReg
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