Kakovost analogne periferije pri mikrokrmilnikih se je doslej stalno izboljševala. S tem zagotavlja višjo integracijo in večjo kompaktnost vezij. Merilne naloge pri porabniških števcih, (smart meter), merilnih mostičkov in ovrednotenju ne-ojačenih mikrosignalov zahtevajo razen tega visoko nazivno ločljivost. Te zahteve izpolnjujejo mikrokrmilniki z analogno-digitalnimi-pretvorniki (ADC-ji), ki delujejo po principu Delta-Sigma.
Večnamenski mikrokrmilniki (MCU) so večinoma opremljeni z ADC-ji, ki pretvarjajo po metodi postopnega približevanja (SAR). S tem dosežejo nazivne ločljivosti med 10 in 12 biti. Za višje ločljivosti so na voljo mikrokrmilniki z ADC-jem, ki temeljijo na postopku Delta-Sigma. Najnovejši primeri so novi 32-bitni MCU-ji Renesas, STMicroelectronics, Infineon in Microchip.
Renesas RX21A
RX21A z 32-bitnim jedrom CPU-ja spada v družino visokozmogljivih RX200 z majhno porabo energije podjetja Renesas. Ker je lahko opremljen z do sedmimi Delta-Sigma ADC-ji, od katerih ima vsak 24-bitno ločljivost, dosega na vsak ADC maksimalno razmerje prenosa 12 KSPS. Kot referenčno napetost ima ADC na razpolago notranjo referenco pasovnega odmika z majhno temperaturno nestabilnostjo do največ 30 ppm/°C. Vhodi ADC-ja so lahko interno povezani z izhodoma dveh digitalno-analognih pretvornikov na čipu z ločljivostjo 10 bitov. To je praktično za kalibracijske postopke ali za merjenje napajalne napetosti. Pred vsakim ADC-jem je priključen svoj PGA (programmable gain amplifier), pri katerem je območje ojačenja med 1 in 4 oz. med 1 in 64. Pri štirih od sedmih PGA-jev so izhodi diferencialno vodeni navzven. Ostali trije invertirani vhodi so med seboj povezani in priključeni na skupno nožico (pin).
Za zanesljivo daljinsko odčitavanje razpolaga RX21A z enoto za kodiranje in dekodiranje (DEU), ki deluje po postopku AES. Funkcija zajemanja realnega časa se uporablja za dodajanje časovnih žigov v primerih poskusa manipulacij (tamper detection). Na voljo so vmesniki UART, IrDA in SPI. Analogno opremo dopolnjujeta dva komparatorja in dva digitalno-analogna pretvornika. V kompletu je tudi ADC z ločljivostjo 10 bitov, ki deluje po postopku SAR. S temi lastnostmi je RX21A še posebej primeren za 1-fazne in 3-fazne električne merilne naprave, kot tudi za laboratorijske naprave in tehtnice.
Mikrokrmilniki z analogno-digitalnimi pretvorniki z visoko ločljivostjo
Rutronick GmbH
2013_SE208_12
