时间：2025/12/26 20:51:05
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ST1280C06K1是一款由STMicroelectronics（意法半导体）推出的高性能、低功耗的超声波传感器信号调理专用集成电路（ASIC），专为工业和消费类超声波流量计应用设计。该芯片适用于单相或三相水表、热量表以及其他需要高精度非接触式流量测量的系统。ST1280C06K1集成了完整的模拟前端（AFE）和数字信号处理功能，能够驱动超声波换能器并精确测量超声波在流体中顺流与逆流传播的时间差，从而计算出流速和累计流量。该器件采用先进的CMOS工艺制造，具有出色的噪声抑制能力和温度稳定性，能够在复杂电磁环境和宽温范围内稳定工作。其高度集成的设计显著减少了外围元件数量，降低了系统成本和PCB尺寸，同时提高了整体可靠性。ST1280C06K1支持多种工作模式，包括正常测量模式、低功耗待机模式和自诊断模式，适合电池供电的智能表计应用。此外，该芯片内置可编程增益放大器（PGA）、高速比较器、时间数字转换器（TDC）以及用于信号平均和滤波的数字处理单元，确保在不同介质条件和流态下实现±1%以内的计量精度。通信接口方面，ST1280C06K1通常通过I2C或SPI与主控MCU进行数据交换，并支持固件升级和参数配置，增强了系统的灵活性和可维护性。
制造商：STMicroelectronics
产品系列：ST1280
封装类型：QFN-48
电源电压：2.7V ~ 3.6V
工作温度范围：-40°C ~ +85°C
通道数：双通道（支持收发独立）
时间测量分辨率：< 50ps
最大测量频率：800kHz
接口类型：I2C, SPI
集成TDC：支持
增益调节范围：可编程，最高达60dB
唤醒模式：支持低功耗唤醒
ADC类型：内置高精度TDC
输出类型：数字输出
ST1280C06K1具备卓越的高精度时间差测量能力，这是其实现精准流量计量的核心。芯片内部集成高分辨率时间数字转换器（TDC），可实现低于50皮秒的时间分辨精度，能够准确捕捉超声波信号在顺流与逆流方向上传播的微小时间差异。这一特性使得即使在极低流速（如0.01 m/s）条件下也能实现可靠检测，满足国际标准如OIML R49和ISO 4064对水表精度的要求。TDC采用环形振荡器结构并结合校准算法，有效消除工艺偏差和温度漂移带来的影响，保证长期稳定性。此外，该芯片配备了自适应阈值比较器和数字滤波技术，可在存在噪声或衰减严重的信号环境下仍保持良好的触发一致性，避免误测或漏测。
另一个关键特性是其高度集成的模拟前端（AFE）设计。ST1280C06K1集成了可编程增益放大器（PGA）、驱动电路、接收通道开关矩阵以及自动增益控制（AGC）功能，允许系统根据换能器特性和管道材质灵活调整信号强度。接收通道支持多级放大和滤波，有效提升信噪比（SNR）。同时，芯片提供高压脉冲驱动输出，可直接激励压电式超声换能器，无需外置升压电路，简化了设计复杂度。AFE部分还包含短路保护和过压保护机制，增强系统鲁棒性。
在功耗管理方面，ST1280C06K1针对电池供电应用场景进行了深度优化。它支持多种低功耗模式，包括待机、睡眠和事件唤醒模式。在非测量时段，大部分电路可被关闭，仅保留中断检测模块运行，典型待机电流低于1μA。当接收到外部触发或定时唤醒信号时，芯片可在几毫秒内快速启动并完成一次完整测量后自动返回低功耗状态，极大延长了电池寿命，适用于长达10年以上的无线远传水表系统。此外，片上集成了温度传感器和自检功能，支持周期性健康监测，提高设备安全性与可靠性。
ST1280C06K1主要应用于基于超声波原理的智能流量测量设备，尤其适用于无机械运动部件的全电子式水表（ ultrasonic water meter），包括住宅用小口径水表和工业大流量水表。由于其高精度和良好的低温性能，该芯片也广泛用于热量表（heat meter），用于楼宇供暖系统中的热能计量，符合欧洲MID认证要求。此外，在农业灌溉系统、中央空调冷量计量、热水循环系统及净水设备中也有广泛应用。得益于其双通道设计和强大的抗干扰能力，该芯片可用于多声道超声流量计，提升在非理想流场条件下的测量准确性。在智慧城市基础设施中，ST1280C06K1常作为核心传感IC集成于NB-IoT或LoRa无线远传表计模块中，支持远程抄表、泄漏检测和用水行为分析等功能。其低功耗特性使其非常适合部署在地下井位或偏远区域的电池供电终端设备中。此外，该芯片也可用于液体成分分析、管道空管检测、液位测量等工业过程控制场景，展现出良好的通用性和扩展性。
ST1280C06K1TR
