ZHCADJ3 December   2023 MSPM0G3507

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1引言
  5. 2技术
    1. 2.1 MSPM0 中的模拟外设
    2. 2.2 仪表放大器 - INA350
    3. 2.3 电压基准 - REF2925
    4. 2.4 低压降稳压器 - TPS7B6933-Q1
  6. 3信号链
  7. 4结果
    1. 4.1 OPA 斩波模式的影响
    2. 4.2 过采样和硬件均值计算
    3. 4.3 采样速率对有效分辨率的影响
    4. 4.4 放大因子的影响
  8. 5总结
  9. 6参考资料

MSPM0 中的模拟外设

MSPM0 微控制器具有丰富的模拟资源。包含的外设包括:

  • 12 位 4MSPS
  • ADC
  • 多达两个具有可编程增益设置的斩波稳定型运算放大器
  • 一个具有 1MSPS 的 12 位 DAC
  • 内部电压基准

除了标称 12 位分辨率外,MSPM0 ADC 还可以在硬件中对结果求平均值。这种均值计算的实现方法是在结果寄存器中累加最多 64 个采样值,然后将它们右移以计算这些值的平均值。从数学角度来看,此功能可使 ADC 达到 14 位的分辨率。此场景中的最大有效采样速率为 62.5kSPS(250kSPS 除以 8)。这种均值计算由包含一个特殊斩波模式的斩波稳定型 OPA 提供支持,用以协助对信号进行过采样和均值计算。

斩波将 OPA 的漂移降低至 0.5µV/°C。OPA 提供高达 32 的增益系数,两个内部 OPA 可级联以创建可直接连接到 ADC 输入的差分放大器。内部电压基准可配置为 1.4V 或 2.5V,并为模拟外设提供 200ppm/°C 的精度。这些元件创建了一种设置,可以使用具有成本效益的 MSPM0 MCU 和极少外部元件检测几毫伏范围的信号。

这些元件的电流消耗非常适合低功耗应用。完整的应用包括一个 ADC 和两个 OPA,而内部基准和 DAC 仅消耗 770uA 电流(加上控制器内核在 4MHz 时的功耗)。