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ADUC832智能传感器前端该如何配置ADC?

2026/5/11 14:26:48
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ADuC832的逐次逼近ADC由主时钟的分频版本驱动。为了确保足够的ADC操作,该ADC时钟必须在400 kHz和6 MHz之间,并且使用400 kHz和4.5 MHz之间的ADC时钟可以获得最佳性能。此范围内的频率可以很容易地实现,主时钟频率从400 kHz到远高于16 MHz,有四个ADC时钟分频比可供选择。例如,通过在ADCCON1中设置适当的位(ADCCON1[5:4]=00),将ADC时钟分频比设置为4(即ADCCLK=16.78 MHz/8=2 MHz)。

总ADC转换时间为15个ADC时钟,加上1个用于同步的ADC时钟,再加上所选的采集时间(一个、两个、三个或四个ADC时钟)。对于前面的示例,对于三个时钟的采集时间,总转换时间为19个ADC时钟(或2 MHz ADC时钟为9.05秒)。

在连续转换模式下,每次前一个转换完成时,都会开始一个新的转换。然后,采样率就是前面描述的总转换时间的倒数。在前面的例子中,连续转换模式采样率将是110.3kHz。

如果使用温度传感器作为ADC输入,则ADC应配置为使用MCLK/32的ADCCLK和四个采集时钟。

增加温度传感器通道上的转换时间可以提高读数的准确性。为了进一步提高精度,还应使用具有低温漂移的外部参考。

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    2026-05-11
    良好的电路板布局对于从ADP2114的每个通道获得最佳性能至关重要。不良的电路布局会降低输出纹波和调节,以及EMI和电磁兼容性性能。有关最佳布局,请参阅以下指南:使用单独的模拟和电源接地平面。将敏感模拟电路(如输出分压器组件)的接地参考连接到模拟地。此外,将电源组件的接地参考(如输入和输出电容器)连接到电源地。将两个接地平面连接到ADP2114的裸露焊盘。将每个通道的输入电容器尽可能靠近VINx引脚,并将另一端连接到最近的电源接地平面。为了获得低噪声和更好的瞬态性能,建议在VINx和VDD之间使用滤波器。在VDD引脚和VINx引脚之间放置一个1µF、10Ω的低通输入滤波器,尽可能靠近GND引脚。确保大电流回路迹线尽可能短和宽。使从CIN通过L、COUT和电源接地平面回到CIN的高电流路径尽可能短。为了实现这一点,请确保输入和输出电容器共享一个公共的电源接地平面。此外,使从PGNDx引脚通过L和COUT回到电源接地平面的高电流路径尽可能短。为此,请确保ADP2114的PGNDx引脚连接到PGND平面,尽可能靠近输入和输出电容器。将ADP2114暴露的焊盘连接到大铜平面,以最大限度地提高其功耗能力。热导率可以使用JEDEC规范JESD51-7中描述的方法获得。将反馈电阻分压器网络尽可能靠近FBx引脚,以防止噪声拾取。尽量减少将反馈电阻分压器顶部连接到输出的迹线长度,同时远离可能导致噪声拾取的高电流迹线和开关节点SWx。为了减少噪声拾取,在FBx迹线的两侧放置一个模拟接地平面,并使其尽可能小,以减少寄生电容拾取。
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    2026-05-11
    ADP2114是一款多功能同步降压开关稳压器,可满足各种客户负载点要求。两个PWM通道可以配置为在2A和2A(或3A/1A)下提供独立的输出,也可以配置为能够提供4A的单个交错输出。这两个PWM信道是180°相移的,以减少输入纹波电流并减少输入电容。ADP2114提供高效率,工作在高达2 MHz的开关频率下。在轻负载下,ADP2114可以设置为在脉冲跳过模式下运行以提高效率,或设置为强制PWM模式以减少EMI。ADP2114的设计具有优化的栅极转换速率,可减少EMI发射,使其能够实现对电源敏感的高性能信号链电路。开关频率可以设置为300 kHz、600 kHz或1.2 MHz,并且可以与外部时钟同步,从而最大限度地减少系统噪声。双向同步引脚也可配置为90°异相输出时钟,为可堆叠的多相电源解决方案提供了可能性。ADP2114的输入电压范围为2.75 V至5.5 V,它可以转换为0.8 V、1.2 V、1.5 V、1.8 V、2.5 V或3.3 V的固定输出,这些输出可以使用外部电阻器为每个通道独立设置。使用电阻分压器,还可以将输出电压设置为低至0.6 V。ADP2114在-40°C至+125°C的结温范围内工作。控制架构ADP2114由两个降压直流-直流转换器组成,通过调节内部高压侧P沟道功率MOSFET和低压侧N沟道功率MOSFETs的导通和关断占空比来提供稳定的输出电压VOUT1和VOUT2。在稳态操作中,输出电压VOUT在反馈引脚FB1(FB2)上感测,并与VISET(V2SET)引脚上的选定输出电压成比例衰减。误差放大器对反馈电压和参考电压(VREF=0.6V)之间的误差进行积分,以在COMP1(COMP2)引脚处产生误差电压。当低侧N沟道MOSFET导通时,谷电感器电流由电流感测放大器感测。内部振荡器以固定的开关频率关闭低侧N...
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    2026-05-11
    SLEEP 模式是一种降低功能的状态,当系统负载电流很小或没有,或者在充电时,可以选择使用 SLEEP 模式来降低功耗,但仍在电池包端子上提供电压以保持系统运行。初始上电时,配置位决定器件是否可以进入 SLEEP 模式。初始化后,可以使用子命令允许或禁止 SLEEP 模式。提供状态位来指示器件当前是否允许进入 SLEEP 模式,以及当前是否处于 SLEEP 模式。当 CC1 电流测量幅度低于可编程电流阈值时,系统被视为处于静置模式,如果设置允许,BQ76972 器件会自主切换到 SLEEP 模式。在 SLEEP 模式下,基于比较器的保护操作与 NORMAL 模式下相同。基于 ADC 的电流、电压和温度测量以可编程的间隔进行。所有温度保护都使用以这些时间间隔进行的 ADC 测量,因此它们将在 SLEEP 模式下以较低的速率更新。如果发生保护故障,或电流开始流动,或连接充电器,或由子命令强制执行,或者,如果 RST_SHUT 引脚有效时间小于 1 秒,BQ76972 器件将退出 SLEEP 模式。当基于电流退出时,器件将快速启用 FET(如果 CHG FET 关闭,或 DSG FET 处于源极跟随器模式),但是,标准测量回路在器件计时内出现下一个 1 秒边界时才会重新启动。因此,在器件退出 SLEEP 模式后,新数据可能有大约 1 秒钟无法使用。库仑计数器 ADC 以降低功率在速度模式下工作,以在 SLEEP 模式下监测电流。该器件会每 12ms 测量一次电流,如果电流幅度超过可编程阈值,该器件会快速切换回 NORMAL 模式。除了此检查之外,如果在每个编程间隔进行的 CC1 电流测量超过此阈值,器件将退出 SLEEP 模式。该器件会在每个编程的测量间隔监测 PACK 引脚电压和电池组顶部电压。如果 PACK 引脚电压高出电池组顶部电压的值大于可编程差值且电池组顶部电压低于可编...
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    2026-05-11
    德州仪器BQ76972设备是一款高度集成、高精度的电池监测器和保护器,适用于3系列至16系列锂离子、锂聚合物和LiFePO4电池组。该设备包括一个高精度监测系统、一个高度可配置的保护子系统,并支持自主或主机控制的电池单元平衡。集成包括高端电荷泵NFET驱动器、用于外部系统的双可编程LDO,以及支持400 kHz I 2C、SPI和HDQ单线标准的主机通信外围设备。BQ76972器件采用48针TQFP封装。特征:• 适用于 3 节至 16 节串联电池的电池监控功能• ±3.0mV 的高精度电芯电压测量• 用于高侧 NFET 保护的集成电荷泵,可选择自主恢复• 广泛的保护套件,包括电压、温度、电流和内部诊断• 两个独立的 ADC– 支持电流和电压同步采样– 高精度库伦计数器,输入偏移误差 1µV(典型值)• 宽量程的电流应用(检测电阻上的测量范围为±200mV)• 集成式化学保险丝驱动二级保护• 自主式或主机控制型电芯均衡• 多种功耗模式(电池包典型运行范围条件)– NORMAL 模式:286µA– 多个 SLEEP 模式选项:24µA 至 41µA– 多个 DEEPSLEEP 模式选项:9µA 至 10µA– SHUTDOWN 模式:1µA• 电池连接和部分其他引脚上的高电压容差为 85V• 在量产线支持随机的电芯连接序列• 支持使用内部传感器和多达九个外部热敏电阻进行温度检测• 集成的一次性可编程 (OTP) 存储器可由客户在生产线上进行编程• 通信选项包含 400kHz I2C、SPI 和 HDQ 单线接口• 供外部系统使用的双路可编程 LDO• 48 引脚 TQFP 封装 (PFB)
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    2026-05-11
    ADuC832上的Flash/EE程序和数据存储器阵列完全符合两个关键的Flash/EE存储器特性,即Flash/EE存储器循环耐久性和Flash/EE存储数据保留。耐久性量化了Flash/EE存储器在许多编程、读取和擦除周期中循环的能力。实际上,单个Flash/EE内存耐久周期由以下四个独立的连续事件组成:初始页面擦除顺序读取/验证序列字节程序序列第二次读取/验证序列在可靠性鉴定中,程序和数据Flash/EE存储器中的每个字节都从00H循环到FFH,直到记录到第一次故障,这表示片上Flash/EE内存的耐久极限。如规范部分所述,ADuC832闪存/EE存储器耐久性鉴定已根据JEDEC规范A117在-40°C至+25°C和+85°C至+125°C的工业温度范围内进行。结果允许规定100000次循环的供应和温度下的最小耐久值,其中700000次循环是25°C下运行的典型耐久值。保留量化了Flash/EE存储器随时间保留其编程数据的能力。同样,ADuC832已在特定结温(TJ=55°C)下根据正式的JEDEC保留寿命规范(A117)进行了鉴定。作为此鉴定程序的一部分,在对数据保留进行特征描述之前,将Flash/EE存储器循环到之前描述的指定耐久极限。这意味着,每次对Flash/EE存储器进行重新编程时,都可以保证其数据在指定的完整保留寿命内保留。还应注意的是,基于0.6 eV活化能的保留寿命随着TJ的降低而降低,如文末图片所示。
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