概述
电容型传感芯片MDC02/MDC04是高集成度的数字模拟混合信号传感集成电路，芯片直接与被测物附近的差分电容极板相连，利用不同物质介电常数的区别，通过放大、数字转换、补偿计算电容的微小变化来实现物质成分的传感。芯片内部集成高精度16bit模数转换ADC电路，其电容分辨率为0.1fF，线性度误差小于0.3%。此外，芯片内置精度0.5℃的温度传感电路，可用于温度补偿及其他温度传感场景。
MDC02/MDC04分别为两通道/四通道测量高精度电容调理芯片。每一通道测量电容两极之间的互感电容，可编程固定测量范围是0~119pF，可编程可变调理范围±15.5pF，芯片可自动搜索最佳量程配置。芯片测量工作方式灵活，可配置多通道测量组合，单次测量、周期性循环测量等工作模式。MDC02芯片支持数字单总线接口，MDC04芯片支持数字单总线和I2C双通信接口。
和国内外同类产品相比，MDC02/MDC04具有宽测量范围、宽工作电压、低功耗、多种接口、内置温度测量、小尺寸、低成本等优势，可用于智能小家电液位、水箱液位、油液液位、水浸传感、食品/土壤水分含量、冰霜检测、位移传感等应用场景。
MDC02/MDC04出厂默认设置：单次测量/高重复性/开启电容通道1/中心值15pF/量程±15.5pF/开启低功耗模式
电容传感评估板MCSK(Minyuan Capacitive Sensing Kit)提供了一个测试平台，可通过外接接口接入敏源传感高精度数字电容传感芯片MDC04、MDC02及MDC04PCB等，进行电容测量。在OLED显示电容测量数据，或通过主控MCU的UART串口转USB输出到PC串口工具。
产品特性
| 可配置固定测量范围 | 0~119pF |
| 可配置可变测量范围 | ±15.5pF |
| 芯片可自动搜索最佳量程配置 | |
| 温度范围 | -55℃~125℃ |
| 通信接口 | MDC02 单总线接口 MDC04 单总线接口/I2C |
| 测量速度 | 单通道 3.3/5.5/10.5ms 可配置（默认配置：10.5ms） |
| 电容分辨率 | 0.1fF |
| 分辨率 | 16bit |
| 宽供电电压范围 | 2.0V~5.5V |
| 低功耗 | 平均功耗5.3µA |
| 最高测温精度 | ±0.5℃@0℃~50℃ |
| 通道数 | MDC02 2通道 MDC04 4通道 |
| 线性误差 | <0.3% |
选型指南
| 产品型号 | 通道数 | 通信接口 | 封装 | 尺寸(mm) | 包装 | MPQ | 典型应用 |
| MDC04 | 4通道 | 单总线&I2C | QFN20 | 3*3*0.75 | 编带 | 5000 | 智能小家电液位、水箱液位、油液液位、水浸传感、食品水分含量、土壤水分含量、冰霜检测、位移传感 |
| MDC02 | 2通道 | 单总线 | SOP8 | 4.9*3.9*1.6 | 编带 | 4000 |
系统框图
芯片内置了四路或两路片外电容测量的驱动及接收调理电路，通过多路选择器(MUX)实现时分复用的采集处理。接收信号可通过数字模拟转换器（DAC）配置测量的中心值及量程，经过放大器、模数转换器(ADC)后转换成16bit的电容数值。芯片也集成了温度传感单元，用于温度传感的应用。电容及温度数据通过数字补偿计算单元进行滤波、偏置、斜率等数字补偿计算后存入寄存器堆。
MDC04兼容了单总线及I²C两种数字接口，MDC02为单总线接口。内部数字控制模块可以识别接口指令进行电容采集、温度采集、内存读写、功能配置等指令。芯片内置电源稳压器(LDO)及电源管理逻辑，在不执行指令时可以自动进入睡眠，总线工作时自动唤醒。此外，芯片内部集成了EEPROM存储单元，用于存储芯片校准系数、用户定制信息及64bit唯一的ID号码。
下载资源
MDC04高精度数字电容传感芯片
