ZHCUBV3 March   2024

 

  1.   1
  2.   说明
  3.   资源
  4.   特性
  5.   应用
  6.   6
  7. 1系统说明
    1. 1.1 主要系统规格
  8. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 设计注意事项
    3. 2.3 主要产品
      1. 2.3.1 TMCS1123
      2. 2.3.2 ADS7043
      3. 2.3.3 AMC1035
      4. 2.3.4 REF2033
  9. 3系统设计原理
    1. 3.1 霍尔效应电流传感器原理图设计
    2. 3.2 模数转换器
      1. 3.2.1 Δ-Σ 调制器
        1. 3.2.1.1 共模电压限制
        2. 3.2.1.2 输入滤波
        3. 3.2.1.3 用于连接 MCU 的接口
      2. 3.2.2 12 位 SAR ADC
        1. 3.2.2.1 共模电压限制
        2. 3.2.2.2 输入滤波
        3. 3.2.2.3 用于连接 MCU 的接口
    3. 3.3 电源和基准电压
  10. 4硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 4.1 硬件要求
    2. 4.2 软件要求
    3. 4.3 测试设置
      1. 4.3.1 注意事项
    4. 4.4 测试结果
      1. 4.4.1 直流性能
        1. 4.4.1.1 模数转换后的输出电压噪声和 ENOB
        2. 4.4.1.2 线性度和温漂
      2. 4.4.2 交流性能
        1. 4.4.2.1 SNR 测量
        2. 4.4.2.2 延迟测试
      3. 4.4.3 PWM 抑制
      4. 4.4.4 过流响应
      5. 4.4.5 相邻电流抑制
      6. 4.4.6 电源抑制比
      7. 4.4.7 数字接口
  11. 5与竞争对手器件的性能比较
    1. 5.1 有效位数
    2. 5.2 延迟
    3. 5.3 PWM 抑制
  12. 6设计和文档支持
    1. 6.1 设计文件
      1. 6.1.1 原理图
      2. 6.1.2 BOM
      3. 6.1.3 PCB 布局建议
        1. 6.1.3.1 布局图
    2. 6.2 工具与软件
    3. 6.3 文档支持
    4. 6.4 支持资源
    5. 6.5 商标
  13. 7作者简介

4.4.1.1 模数转换后的输出电压噪声和 ENOB

直流噪声测量在 0A 电流条件下执行，具体操作是使用 ADS7043 和 AMC1035 以 10kHz 的频率对 TMCS1123 的输出电压进行采样，然后将采样的电压转换为有效的输入电流。图 4-4 至图 4-7 展示了模数转换后 TMCS1123 的有效输出噪声。与使用 SAR ADC 相比，使用 Δ-Σ 调制器 AMC1035 时的有效输出噪声较低，因为 Sinc3 OSR 64 滤波器具有 80kHz 的截止频率，因此本底噪声降低。

GUID-20240201-SS0I-DW3R-WDW5-FJ2FSXBK2C5J-low.png图 4-4 0A 输入条件下模数转换后的 TMCS1123B3 有效噪声 (ADS7043)
GUID-20240201-SS0I-1DLW-L0SC-BM30WZHPZTTX-low.png图 4-5 0A 输入条件下模数转换后的 TMCS1123B3 有效噪声
（AMC1035，Sinc3 OSR64）
GUID-20240201-SS0I-2QMT-DXNP-F3HGGDJMWLLX-low.png图 4-6 0A 输入条件下模数转换后的 TMCS1123B1 有效噪声 (ADS7043)
GUID-20240201-SS0I-DRDP-FQDJ-RZSQZ2MDXHXN-low.png图 4-7 0A 输入条件下模数转换后的 TMCS1123B1 有效噪声
（AMC1035，Sinc3 OSR64）

根据噪声均方根 (RMS) 值计算得出 ENOB，结果如表 4-4 中所列。

比较使用 ADS7043 时 TMCS1123B3 和 TMCS1123B1 器件的噪声结果。B1 版本的输入噪声 RMS 为 110.13mA，比 B3 版本大 20%，但 B1 版本的满量程范围是其 3 倍，因此 B1 的 ENOB 是 8.93 位，比 B3 版本高 1.4 位。

比较 ADS7043 和 AMC1035 器件的结果。使用 Sinc 滤波器有助于显著降低 B1 和 B3 版本的噪声。与 ADS7043 对应的结果相比，使用 TMCS1123B1 和 AMC1035 时，64 倍 OSR Sinc3 滤波器可以帮助减少 38% 的噪声并提供 0.7 位 ENOB。

表 4-4 ENOB 测试结果
器件 TMCS1123B3 (±22A) TMCS1123B1 (±66A)
ADC ADS7043 AMC1035
Sinc3 OSR = 64		 ADS7043 AMC1035
Sinc3 OSR = 64
输出噪声

RMS/mA		 91 64 105 68
SNR /dB 48 51 56 60
ENOB（直流）/位 7.6 8.1 9.0 9.7