使用纮康HY11P系列单芯片实现电压与温度量测应用

时间:2012-06-11来源:电子产品世界

  Vbe等效电压为:

  Vbe1=V+TPS=VADC1 + VADOffset

  Vbe2=V-TPS=VADC2 + VADOffset

  ΔVbe=(Vbe1-Vbe2)=(V+TPS - V-TPS ) = VADC1 -VADC2 …相减项后即可消除A/D Offset

  因此只要在相同温度下(TA ℃),测量到+TPS与-TPS A/D数值后,将两数相减并取平均值,即可得到该温度下相对应的TPS数值,并透过单点校正计算,即可得到良好温度曲线,其增益校正公式为:

  TOffset:二极管本身所造成的等效串联电阻效应,使得VTPS=0V时不为0°K的温度值,该芯片设计者提供参数值为TOffset=16°K。

  温度测量时,仍是以A/D参考电压(△VR)1.2V为设定,输入讯号为内部TPS讯号切换。而内建低噪声放大倍率为1倍(PGA × GAIN)的设定,且该芯片规格VTPS温飘系数为17.8uV/0.1℃,若以显示0.1℃为最小单位,则要达外部显示稳定1格的误差,内外分辨率比设定为1:6,因此Input RMS Noise则必须小于或等于17.8uV/6 = 2.97uV才能达成。

  A/D Output rate则选择在过取样率(OSR)为8192模式下,相当于A/D输出频率达:

  

 

  2.4 控制芯片

  以上简单的A/D应用只要使用HY11P13微处理器即可完成,HY11P13微处理器在使用上仅需8个被动组件,即可完成A/D信号测量,搭配OSR设定使用可达到GAIN=1, 8Hz/18bits稳定输出,即使小信号的测量(内建低噪声放大器放大128倍)仍可达到16Bit分辨率。

  在CPU指令上,提供了68组指令集,即使目前只是Assembly的程序架构仍可让用户更轻松完成程序撰写。在LCD显示点数方面共提供80点数(4 COM*20 SEG)供一般手持式应用产品使用。其内部共提供3组Timer使用,不论是时钟设定甚至于到PWM控制驱动器开关,都具备完整功能让用户依其应用来配置。SPI的传输接口更可提供用户做为A/D分析及通讯记录等使用。

  3.1 硬件说明

  芯片本身简单的被动组件,除POWER共4颗电容稳压电容(VDD /VLCD /VDDA /ACM),及RST脚位本身的Pull high电阻和接地电容外,再搭配A/D信号输入端及参考电压端的滤波电容即可架设简易A/D测量系统。其搭配的周边电路EEPROM 24C02,主要做为电压测量及温度测量时储存校正参数使用;另外配置的Voltage demo circuit由可变电组成做为展示用的DC电压信号输入源。

  由于该产品拥有多组A/D输入通道可使用,本文使用AI0/AI1当电压信号输入引脚,AI2/AI3当参考电压输入引脚,该应用上使用最简化线路完成,参考电压源采用VDDA/VSS电源脚当成AI2/AI3参考电压源,并使用内部VREGN放大器进行参考电压1/2信号衰减,以达到ΔVR=(2.4V-0V)/2=1.2V。

  电压输入信号源的参考点以电源ACM(1.2V)为参考源连接到AI1引脚,可供AI0引脚输入做+/-信号测量,就像40000 counts电压测量范围则可达±400mV输入信号。

  而R9/R8/R10的电阻联接主要做为稳定信号源的输入,供A/D电压信号测试时使用。

  

 

  图 3‑1 电路图

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关键词: 纮康 转换器 ADC

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