数字电容传感芯片MC12

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高精度小尺寸带存储高分辨率测温灵敏

数字电容传感芯片MC12T/MC12G

MC12T/MC12G是高集成度双通道电容型传感芯片，可替代FDC2112/FDC2212/AD7747/PCAP01/PCAP04。芯片直接与被测电容极板相连，通过甚高频谐振激励并解算测量微小电容的变化。激励频率在10~100MHz范围内可配置，其频率测量输出为16bit数字信号，对应的电容感知最高分辨率为0.5ff。芯片采用全数字化设计，功能配置及数据读写支持最高1MHz的I2C通信速率；内置低噪声电源管理模块LDO，可适配宽输入电压范围。此外，芯片还集成了温度传感电路，可用于进行温度补偿及其他温度传感场景。

电容式传感通过和检测电极的配合实现对不同物质的介电检测，是一种低功耗、低成本且分辨率高的非接触式检测技术。相比于传统RC振荡类触控电容结构，MC12T/MC12G采用甚高频的LC谐振方法，使得电场强度穿透性更好。芯片的频率计算通过内部数字信号处理单元全数字化输出，多种工作模式可灵活配置。MC12T具有精简的SOP8引脚，可用于低成本的双通道电容检测。MC12G为小体积的QFN16封装，提供更为全面的芯片内部控制。

和国内外同类产品相比，MC12T/MC12G具有更宽的电容激励频率，更远的非接触测量性能，更宽的工作电压范围，更灵活的参考频率及工作模式配置。芯片兼具温度传感信号用于温度补偿，独立的双通道测量电路可以相互补偿参考，也可配置自动报警逻辑。小尺寸、低成本的芯片可广泛用于智能家电液位、接近、触控等场景，也可用于汽车油液、水浸传感、食品检测、土壤水分含量等工业专用检测场景。

MC12T/MC12G

产品特性

- 电容测量范围：0~150pF
- 温度范围：-55℃~+125℃
- 频率范围：10MHz~100MHz
- 分辨率：16bit
- 供电电压范围：2.0V~5.5V
- 转换时间：1~100ms（可配置）
- 睡眠模式电流：50nA
- 停机模式电流：40nA

- 平均功耗：7.5μA@1Hz
- 通信接口：I2C

选型指导

产品型号	通道数	通信接口	封装	尺寸	包装数量	典型应用
MC12T	2	I2C	SOP8	4.93.91.6mm	4K/盘	智能家电液位、工业水箱液位、汽车油液液位、食品水分含量分析、土壤水分含量分析、接近检测、触控感知
MC12G	2	I2C	QFN16	330.75mm	5K/盘	智能家电液位、工业水箱液位、汽车油液液位、食品水分含量分析、土壤水分含量分析、接近检测、触控感知

结构框图

产品手册

上述分别为MC12T、MC12G的系统框图，包括LDO电源管理、谐振驱动电路（Resonant Driver）、分频器（Divider）、内部时钟（Fint）、数字频率计算（DSP）、寄存器（Register）、温度传感（Temperature Sensor）、I2C接口等功能模块。MC12G、MC12T的谐振驱动电路和外部LC构成有源振荡，将输出信号送至数字逻辑电路，测量并数字化传感器的信号频率（fSENSOR）。对于MC12G，C0B/C1B引脚通过传感器内部接GND。数字逻辑使用参考频率（fCLK）来测量传感器的信号频率fSENSOR。fCLK来自芯片时钟或者外部时钟。I2C接口用于芯片与MCU进行通讯。通过MCU端测量VT引脚电压，可以间接测量环境温度，用于温度补偿。对于MC12G，通过控制SD引脚，可以将芯片停机关断，以降低系统功耗；同时，INTB引脚可以根据配置，输出报警状态位或者转换完成标志位信号。