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- UCD3138模拟前端(AFE)模块:错误ADC(EADC)概述
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以下是更为详细的模拟前端模块图。
前端输入是两个输入引脚上的
一个差动信号。
差动放大器会将此解析
为单端信号,表示
两个引脚之间的电压差。
该信号通常表示电源或电流。
该信号已馈入另一差动放大器。
输入该差动放大器的其他信号
来自数模转换器,简称 DAC,
其输出范围为0 到 1.6 伏。
DAC 输出通常表示
设置点参考,即
调节目标。
EADC 是高速 6 位模数转换器。
转换触发信号一般来自数字 PWM
模块。
它将经 DAC 提供的反馈信号和基准电压
之间的差值数字化。
随后,已数字化的值会馈送到滤波器模块。
在这里,我们可以看到,EADC 的输出
是 9 位带符号的值。
我们紧接着将讨论其中另外 3 位的来源。
用于驱动 EADC 的差动放大器
具有可变的增益 1、2、4 或 8。
这可以最大限度提高输入中的
传感反馈信号的范围或分辨率。
EADC 输入具有固定的输入范围:负 256 毫伏
至 248 毫伏。
增益为 1 意味着放大器的差动输入
范围与 EADC 的
输入范围相同。
要设置前端增益,增益值的日志 2
会写入 EADC 控制寄存器中的AFE 增益位。
当增益为 1 时,差动放大器输入处的
测量分辨率是 8 毫伏。
当增益为 2 时,差动输入范围
减半。
但是,测量分辨率的增量为 2,
范围为 8 毫伏至 4 毫伏。
当增益为 4 时,差动输入范围
再次减半,所以,范围为负 64 毫伏
至 62 毫伏。
但是,测量分辨率的增量为 2,
范围为 4 毫伏至 2 毫伏。
当增益为 8 时,差动输入范围
最为受限,范围为负 32 毫伏至 31 毫伏。
但是,测量分辨率再次增长 2,
范围为 2 毫伏至 1 毫伏。
当增益为 8 时,前端模块输入处的
测量分辨率达到最高,
但是输入范围最低。
内部 EADC 输出是 6 位 [听不清]
补码。
取决于 AFE 增益,最低有效 EADC 位
可具有 1 毫伏至 8 毫伏的值。
前端 0 具有两个自动增益获取模式,
其中增益会自动修改,
具体取决于输入信号范围。
为简化自动增益更改,
该 EADC 输出会根据具体增益量而偏移,使滤波器得到
9 位输入。
这样,无论AFE 增益如何,
9 位输出的最低有效位
将始终具有1 毫伏的分辨率。
这里是有关其工作方式的更多详情。
这里是 9 位中每一位的位权重,
单位为毫伏。
最低有效位具有 1 毫伏权重。
最高有效位具有
负 256 毫伏权重。
当增益为 1 时,使用了从位 8 至位 3 之间的 6 位,
因此,输入范围是负 256 毫伏,
即当位 8 设为248 毫伏,即仅
位 7 至位 3 已设置时。
此增益设置中的最小分辨率
为 8 毫伏。
当增益为 1 时,位 2至位 0 已填满零,
因为这些位尚未占用。
当增益为 2 时,使用了从位 2 至位 7 之间的 6 位。
范围缩小 2,但是分辨率也
缩小 2 至 4 毫伏。
请注意,顶端任何未使用的位
均已带符号扩展,这表示它们
填有最高有效位的值。
在此例中,这表示位 7 已复制至位 8。
较低端中的位已填满零。
当增益量为 4 时,使用了位 1 至位 6,
因此分辨率增大,系数为
2 至 2 毫伏。
而范围也相应减小,系数为 2。
位 7 至位 8 为带符号扩展,且位 0 已填满 0。
当增益量为 8 时,分辨率达到最大值
1 毫伏,而输入电压范围达到最小值。
位 6、7 和 8
课程介绍
共计7课时,21分15秒
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