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notes-techniques/notes/technologie/HX711- Amplificateur 24-bits pour cellule de charge - datasheet.md

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HX711 — Amplificateur 24-bits pour cellule de charge

Type : Convertisseur analogique-numérique (ADC) différentiel avec amplificateur programmable intégré Applications typiques : balances électroniques, systèmes de pesée, capteurs de force, instrumentation basse fréquence


Caractéristiques principales

  • ADC 24 bits à faible bruit, optimisé pour capteurs de pont de Wheatstone

  • Amplificateur à gain programmable : 32, 64 ou 128

  • Deux canaux d'entrée différentiels :

    • Canal A : gain 128 ou 64
    • Canal B : gain 32
  • Fréquences d'échantillonnage : 10 Hz ou 80 Hz

  • Alimentation : 2,6 V à 5,5 V

  • Interface série propriétaire à deux fils (DATA, CLOCK)

  • Consommation typique : ~1,5 mA en fonctionnement

  • Oscillateur interne (pas de quartz requis)

  • Filtre numérique intégré (réjection 50/60 Hz)


Architecture interne

  • Amplificateur différentiel faible bruit
  • Multiplexeur de canal
  • ADC sigma-delta 24 bits
  • Régulateur analogique interne
  • Oscillateur interne
  • Interface série synchrone

Brochage (package SOP-16)

  • VSUP : alimentation analogique
  • AVDD : sortie régulateur analogique
  • AGND : masse analogique
  • VBG : référence interne
  • INA+, INA- : entrée différentielle canal A
  • INB+, INB- : entrée différentielle canal B
  • PD_SCK : horloge et mise en veille
  • DOUT : sortie données
  • DVDD : alimentation logique
  • DGND : masse logique
  • Autres broches : non connectées (selon package)

Fonctionnement

  1. Le HX711 amplifie la tension différentielle issue du pont de jauge.

  2. Le signal est converti par un ADC sigma-delta 24 bits.

  3. Les données sont lues via une interface série synchrone :

    • DOUT passe à 0 lorsque la conversion est prête
    • 24 impulsions d'horloge lisent la valeur
    • 2527 impulsions définissent le gain et le canal suivant

Performances électriques (typique)

  • Résolution effective : ~18 à 20 bits (selon bruit)
  • Bruit d'entrée (gain 128, 10 Hz) : ~50 nV RMS
  • Tension pleine échelle : ±20 mV (gain 128)
  • Dérive thermique : faible (adapté métrologie)

Modes de fonctionnement

  • Mode normal : conversions continues
  • Mode veille : maintenir PD_SCK à 1 > 60 µs
  • Sélection gain/canal : nombre d'impulsions après lecture

Avantages

  • Très faible coût et intégration minimale
  • Pas de composants externes critiques
  • Excellente réjection du bruit secteur
  • Directement compatible microcontrôleurs (Arduino, ESP, etc.)

Limitations

  • Bande passante faible (pesée statique)
  • Interface non standard (pas SPI/I²C natif)
  • Sensible au routage PCB et au bruit d'alimentation

Cas d'usage courant

  • Modules de pesée avec cellules 1 kg à plusieurs tonnes
  • Balances connectées
  • Mesure de force lente
  • Projets embarqués IoT de mesure de poids

Si nécessaire, fournir un schéma de câblage type avec cellule de charge ou un résumé timing interface.