ZHCUD59A July   2025  – January 2026

 

  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 重点产品
      1. 2.3.1 TPS7A03
      2. 2.3.2 REF35
      3. 2.3.3 TVS3301
      4. 2.3.4 OPA391
      5. 2.3.5 AFE881H1
      6. 2.3.6 AFE882H1
      7. 2.3.7 SN74LV8T165
      8. 2.3.8 TMUX1219
  9. 3系统设计原理
  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 测试设置
    3. 4.3 测试结果
      1. 4.3.1 线性度测试
        1. 4.3.1.1 线性度测试总结
      2. 4.3.2 噪声测试和电流柱状图
        1. 4.3.2.1 噪声测试和电流柱状图总结
      3. 4.3.3 阶跃响应
        1. 4.3.3.1 阶跃响应总结
      4. 4.3.4 启动
      5. 4.3.5 MCU 电流
        1. 4.3.5.1 MCU 电流总结
      6. 4.3.6 系统电流
        1. 4.3.6.1 系统电流总结
      7. 4.3.7 ADC 输入
      8. 4.3.8 温度输入
        1.       39
      9. 4.3.9 完整信号链
  11. 5设计和文档支持
    1. 5.1 设计文件
      1. 5.1.1 原理图
      2. 5.1.2 BOM
      3. 5.1.3 PCB 布局建议
        1. 5.1.3.1 布局图
    2. 5.2 工具与软件
    3. 5.3 文档支持
    4. 5.4 支持资源
    5. 5.5 商标
  12. 6关于作者
  13. 7修订历史记录

完整信号链

为了测试整个信号链(包括 ADC、信号处理和 AFE882H2),使用一个简单的压力电池模拟器可以生成三个电压阶跃。模拟器使用 图 4-61 中所示的原理图模拟传感器电桥。模拟器会创建模拟低、中和最大读数的电压阶跃。


TIDA-010982 压力传感器模拟器原理图

图 4-61 压力传感器模拟器原理图

最小电压目标为 0mV,但电阻容差产生了稍高的值。中间设置产生 1.86mV,最大设置产生 3.83mV。

在测试中,工程师根据三个模拟器步骤的 ADC 读数来确定校准值。工程师还确定了与所需电流读数相对应的 DAC 设置,并使用温度读数来应用线性化函数。表 4-9 显示了测得的 ADC 读数、ADC 电压和测得的噪声。DAC 设置与先前的测试相关。所有测试均使用 100Ω 电阻器对 RTD 进行模拟。

图 4-62 显示了测试设置。


TIDA-010982 系统测试设置

图 4-62 系统测试设置
表 4-9 测得的 ADC 读数、ADC 电压和测得的噪声
模拟器设置ADC 读数(十六进制)ADC 电压ADC 峰值间噪声所需的输出电流DAC 设置
最小值0x4474e0.32mV5810 位 (6.7µV)4mA0xbb8
0x1bbaf82.11mV8093 位 (9.4µV)12mA0x6df6
最大值0x31b87e3.79mV6763 位 (7.8µV)20mA0xd034

pressure_temp_adc_condition.c 文件包含生成的校准值和偏移值。

static int32_t h0 = 27340;
...
static int32_t g0 = 18135484;
...
static int32_t n0 = 421023099;
...
static int32_t P_offset = -1769446;
static int32_t T_offset = 0;

此配置允许使用三种不同的模拟器设置来测量整个系统的环路电流。

在模拟器设置为最小值的情况下,系统会产生预期的 4mA 电流。图 4-63图 4-66 中的测量结果展示了原始 ADC 读数,包括噪声和柱状图,以及测得的环路电流和柱状图。平均环路电流测得为 4.00mA,峰峰值噪声为 33µA。


TIDA-010982 最小设置环路电流

图 4-63 最小设置环路电流

TIDA-010982 最小设置 ADC 读数

图 4-65 最小设置 ADC 读数

TIDA-010982 最小设置环路电流柱状图

图 4-64 最小设置环路电流柱状图

TIDA-010982 最小设置 ADC 读数柱状图

图 4-66 最小设置 ADC 读数柱状图

在同一测试中,中间设置使用的预期电流为 12mA。图 4-67图 4-70 中的测量结果展示了原始 ADC 读数,包括噪声和柱状图,以及测得的环路电流和柱状图。平均环路电流测得为 12.02mA,峰峰值噪声为 40µA。


TIDA-010982 中间设置环路电流

图 4-67 中间设置环路电流

TIDA-010982 中间设置 ADC 读数

图 4-69 中间设置 ADC 读数

TIDA-010982 中间设置环路电流柱状图

图 4-68 中间设置环路电流柱状图

TIDA-010982 中间设置 ADC 读数柱状图

图 4-70 中间设置 ADC 读数柱状图

在该测试中,最大设置使用的预期电流为 20mA。图 4-71图 4-74 中的测量结果展示了原始 ADC 读数,包括噪声和柱状图,以及测得的环路电流和柱状图。平均环路电流测得为 20.06mA,峰峰值噪声为 37µA。


TIDA-010982 最大设置环路电流

图 4-71 最大设置环路电流

TIDA-010982 最大设置 ADC 读数

图 4-73 最大设置 ADC 读数

TIDA-010982 最大设置环路电流柱状图

图 4-72 最大设置环路电流柱状图

TIDA-010982 最大设置 ADC 读数柱状图

图 4-74 最大设置 ADC 读数柱状图