六路模拟前端MCP3903的主要特性及应用电路分析

microchip公司的mcp3903是六路模拟前端(afe),包括三对同步采样的16位/ 24位delta-sigma adc,反向补偿区块,基准电压和高速10mhz spi兼容的串行接口。每路的sinad为91db,thd为-100dbc,sfdr为102db,每秒数据速率高达64ksps,任何两路的串扰为-115db,关断模式电流小于2ua,主要用在电表和电源管理,手提仪表。医疗和电源监视。本文介绍了mcp3903主要特性,附件图,以及mcp3903 16位mcu评估板主要特性,电路图,材料清单和pcb布局图。
mcp3903是一个六通道模拟前端(afe),包含三对,这三对来自两个同步采样的delta-sigma模数转换器(adc),具有pga,相位延迟补偿模块,内部参考电压和高电压。速度为10 mhz的spi兼容串行接口。转换器包含专有的抖动算法,可减少空闲音并改善thd。
内部寄存器映射包含24位宽的adc数据字,调制器输出寄存器以及六个24位可写控制寄存器,以对增益,过采样率,相位,分辨率,抖动,关闭,复位和多种通信进行编程特征。
可以通过mcu的直接内存访问(dma)访问的各种连续读取模式以及可以直接连接到mcu的中断请求(irq)输入的单独的数据就绪引脚,大大简化了通信。mcp3903能够与各种电压和电流传感器接口,包括分流器,电流互感器,rogowski线圈和霍尔效应传感器。
mcp3903主要特性:
•六个具有专有多位架构的同步采样16/24位分辨率delta-sigma a / d转换器
•91 db sinad,-100 dbc总谐波失真(thd)(最高35次谐波),102 db每个通道的无杂散动态范围(sfdr)
•高达64 ksps的可编程数据速率
•《 2μa的超低功耗关断模式
•任何两个通道之间的-115 db串扰
•低漂移内部基准电压:5 ppm /℃
•差分基准电压输入引脚
•每个通道上的高增益pga(最高32 v / v)
•每对通道之间的相位延迟补偿具有1μs的时间分辨率
•具有模式0,0和1,1兼容性的高速可寻址10 mhz spi接口
•独立的模拟和数字电源4.5v-5.5v avdd,2.7v-3.6v dvdd
•备有28-小型引线ssop封装
•扩展的温度范围:-40℃至+ 125℃
mcp3903应用:
•电能计量和功率测量
•便携式仪器
•医疗和电源监控
图1。mcp3903方框图
mcp3903 16位mcu评估板
本章包含一些常规信息,这些信息对于将mcp3903 adc评估板用于16位mcu之前是有用的。
用于16位mcu系统的mcp3903 adc评估板可让用户评估mcp3903六通道adc的性能。它还提供了16位的开发平台pic基于mcu的应用®使用现有的100引脚pim系统,用资源管理器-16和其他高引脚数pic演示板兼容。系统随附已编程的pic24fj128ga010 pim模块,这些模块与labview gui进行通信以进行数据交换和adc设置。
mcp3903 16位mcu评估板的主要特性:
•六通道adc mcp3903输出显示,通过与pc软件接口和lcd的串行通信
•在91 db的信噪比和失真比(sinad)性能下同时达到4 ksps。adc的最高运行速度为64 ksps。
•通过图形pc工具进行系统和adc性能分析,显示时域范围图,频域(fft)和统计数值分析。
•具有模拟接地和模拟/数字隔离的可靠硬件设计,可对mcp3903器件进行低噪声评估。独立的电源和电源平面-4层板。
•pigtail plus连接器,用于兼容explorer-16子板。
图2。mcp390316位mcu评估板外形图
图3.mcp3903 16位mcu评估板电路图(1)
图4。mcp390316位mcu评估板电路图(2)
图5。mcp390316位mcu评估板电路图(3)
图6。mcp390316位mcu评估板电路图(4)
图7。mcp390316位mcu评估板电路图(5)
图8。mcp390316位mcu评估板电路图(6)
mcp3903 16位mcu评估板材料清单(bom):
图9。mcp390316位mcu评估板pcb布局图(顶部)
图10。mcp390316位mcu评估板pcb布局图(塌陷)


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