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使用微控制器的功能在緊湊型設計中快速實現模擬信號鏈

1873393 2022-11-25 | pdf | 240.73KB | 次下載 | 免費

資料介紹

許多物聯網 (IoT) 設計都依賴模擬電路來滿足應用對傳感器和執行器信號調節、電流控制和其他功能的獨特要求。盡管專用信號鏈 IC 可以滿足這種需求，但成本和空間受限的設計需要一種方法來以更少的部件提供這種功能，同時仍然滿足性能要求。許多物聯網 (IoT) 設計都依賴模擬電路來滿足應用對傳感器和執行器信號調節、電流控制和其他功能的獨特要求。盡管專用信號鏈 IC 可以滿足這種需求，但成本和空間受限的設計需要一種方法來以更少的部件提供這種功能，同時仍然滿足性能要求。為了滿足這一需求，出現了微控制器，它們通過集成模擬外設（例如模數轉換器 (ADC) 和比較器）簡化了這種傳感器和執行器接口的性質。然而，直到最近，工程師通常仍需要添加模擬部件來提供大多數設計所需的信號調節或輸出緩沖。為了滿足這一需求，出現了微控制器，它們通過集成模擬外設（例如模數轉換器 (ADC) 和比較器）簡化了這種傳感器和執行器接口的性質。然而，直到最近，工程師通常仍需要添加模擬部件來提供大多數設計所需的信號調節或輸出緩沖。通過在微控制器上添加這些模擬信號調理電路，開發人員現在擁有一種有效的方法來配置這些組件，只需操作幾行代碼即可滿足可穿戴設備和其他物聯網設備的廣泛模擬接口要求。通過在微控制器上添加這些模擬信號調理電路，開發人員現在擁有一種有效的方法來配置這些組件，只需操作幾行代碼即可滿足可穿戴設備和其他物聯網設備的廣泛模擬接口要求。本文將討論互聯物聯網設備對前端模擬信號調理的需求。然后將介紹一類具有高度集成模擬功能的微控制器，并展示如何應用它們。本文將討論互聯物聯網設備對前端模擬信號調理的需求。然后將介紹一類具有高度集成模擬功能的微控制器，并展示如何應用它們。將傳感器連接到微控制器將傳感器連接到微控制器傳感器設計通常需要一個或兩個放大器在到達微控制器的 ADC 輸入之前調節傳感器輸出信號。用于心率監測的脈搏血氧儀等更復雜的設備需要多個信號鏈來生成 LED 激勵波形、轉換光電二極管輸出并最終提取脈搏數據（圖 1）。即使是工業應用中通常用于將傳感器連接到可編程邏輯控制器的簡單電流環路電路，也需要額外的器件來驅動和控制電流輸出。但是，通過使用傳感器設計通常需要一個或兩個放大器在到達微控制器的 ADC 輸入之前調節傳感器輸出信號。用于心率監測的脈搏血氧儀等更復雜的設備需要多個信號鏈來生成 LED 激勵波形、轉換光電二極管輸出并最終提取脈搏數據（圖 1）。即使是工業應用中通常用于將傳感器連接到可編程邏輯控制器的簡單電流環路電路，也需要額外的器件來驅動和控制電流輸出。但是，通過使用Texas Instruments Texas Instruments MSP430FR2355MSP430FR2355 MCU 中的內部模擬組件，開發人員可以實現這些設計的更緊湊版本，通常只需要幾個額外的無源組件。 MCU 中的內部模擬組件，開發人員可以實現這些設計的更緊湊版本，通常只需要幾個額外的無源組件。圖 1：用戶期望在更緊湊的產品中提供更多復雜功能，這意味著開發人員需要大幅減少部件數量以實現復雜的信號路徑，例如用于脈搏血氧儀的這一路徑。（圖片來源：德州儀器）圖 1：用戶期望在更緊湊的產品中提供更多復雜功能，這意味著開發人員需要大幅減少部件數量以實現復雜的信號路徑，例如用于脈搏血氧儀的這一路徑。（圖片來源：德州儀器）集成模擬元件集成模擬元件Texas Instruments MSP430FR2355 MCU 基于 16 位 RISC 處理器內核，提供許多物聯網設備設計通常所需的全套功能。作為 TI