PDF《HT8 MCU 内OPA 的特性&原理说明应用须知》

HT8 MCU内OPA的特性&

原理说明应用须知 AN0521S V1.

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2019 HT8 MCU 内OPA 的特性&

原理说明应用须知 文件编码:AN0521S 简介 本次主要介绍下列四种内建 OPA 运算放大器电路的 MCU, 具代表性 MCU 分别有 HT66F45x

0、 HT45F

56、HT45F5Q-

2、HT66FM(

5230、

5240、

5242、5440)系列. HT66F45x0 该运算放大器具有多个开关和输入路径选择, 多种参考电压的选择, 多种内部软 件增益控制, 去抖时间控制、 迟滞、 输入失调电压校准功能和四段带宽(5kHz、 40kHz、 600kHz、 2MHz)功能选择,可利用软件控制,让用户可以依据应用所需的反应速度,去调整运算放大 器的带宽,其功耗也会依带宽选择而改善,这些功能增强了该电路的灵活性使其可以广泛 的应用于各种应用中,如:烟感器等相关产品. HT45F56 MCU 内部含震动检测功能.为了能够检测外部的微小模拟信号,其内集成一个 1~1000 倍的 PGA、一个 CMP,一个可内部设定临界电压的 6-Bit DAC,通过内置寄存器可 切换输入比较路径多任务器. 外置电路可搭配各式各样的传感器, 如: 压电式震动传感器、 磁感应式震动传感器等. HT45F5Q-2 MCU 内部含充电管理模块,分为两部份,第一部份为二组 OPA 与DAC,用于 控制充电电压及电流,充电器的恒压模式(CV,Constant Voltage)与恒流模式(CC,Constant Current)上限值可由软件设置 DAC 达成, 而CV 控制采用其中的 12-Bit DAC, CC 控制则采用 8-Bit DAC.第二部份为一组固定放大倍数 OPA,用于电流信号放大后,可达到提升电流分 辨率,并降低检测电阻功率的功效. HT66FM 系列 MCU 包含一个完全集成的相位电流检测电路,可应用于马达保护驱动电路. 此外说明其他常用运算放大器功能的应用与特性参数说明,如:同相放大器、反相放大器 和电压跟随器、加法器、减法器等等一些常用运放电路.OPA 比较重要的两个理论,虚短 和虚断.虚短:从电压来看,两输入端短路,即等电位概念;

虚断:输入阻抗无穷大,相 当于断路,即流入正负输入端的电流为零. OPA 基本观念说明 信号放大最基本的信号处理功能.每当传感器所提供的信号非常微弱,例如:在微伏特或是 毫伏特范围且能量低,此时就需要提供信号放大.因为信号微弱时,MCU 信号处理的可靠度 就差;

若信号振幅提升的话,则信号处理就容易多了.在信号放大时,对于线性度的探讨是 绝对必要的.因为在信号放大过程中,须注意到 OPA 本身特性问题避免放大信号造成失真, 这显然是使用者不愿见到的现象. HT8 MCU内OPA的特性&

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2019 功能说明 HT66F45x0 OPA 应用说明 HT66F45x0 内部 OPA 结构如下图,该系列 MCU 包含一个 12-Bit ADC,两颗 OPA 都具有软件 调整输入失调电压的功能和三个 8-Bit DAC,且两颗 OPA 可由内部软件设置成单位增益缓冲 器(Unity-Gain Buffer)的功能(如图

1、2 所示),OPA 输入失调电压调整范围可依用户应用需求 设置,请参考 Datasheet(OPA 特性表中 VOS 参数),再进行调整内部的失调电压,一般应用会接 近0V. 基本 OPA 应用 OPA0:可以用于电流信号转换或放大,例如:烟感器的红外线信号检测或电磁炉的电流侦测 等. OPA1 :是一个可编程增益放大器 PGA,正端输入可通过内部 8-Bit DAC 控制 DC Bias 或由外 部分压电阻提供 DC Bias 电压,也可选择第一级 OPA0 放大后的输出信号(OPA0O)由内部软件 控制选择 OPA1 的(正/负)输入端,再通过内部开关电路设定成第二级的同相或反相放大,而OPA1 的(正/负)输入端也可利用外部电路接成同相或反相放大电路,其OPA1 的负输入端可由 内部软件控制 Gain(如下 Example),或外部电阻比值做 Gain 调适,且两颗 OPA 的输出皆可从 软件控制信道输入 A/D 进行转换, 即可达到广泛的应用(详细整合应用请参考 HT66F45x0 工作 原理). A0NI A0PI A1PI A1NI OPA0 - + A0O R2 OPA0O SDDAC0O OPA1 + - A1O 8Bit DAC0 OPA0O SDDAC0O OPA1O (To A/D Converter) (To A/D Converter) SDA0OFM SDA0O SDA1OFM SDA1O HT66F45x0 内部 OPA 结构 A0NI A0PI OPA0 - + A0O R2 8Bit DAC0 OPA0O SDDAC0O (To A/D Converter) SDA0OFM SDA0O 图