適用于工業(yè)傳感器應(yīng)用的嵌入模擬前端RX23E-B MCU

摘要

新發(fā)布的RX23E-B MCU配備125kSPS速率的ΔΣADC，其性能與分立式產(chǎn)品相當(dāng)，可支持大多數(shù)工業(yè)傳感設(shè)備。

利用傳感數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù)和自動(dòng)化，如今已成為制造業(yè)和基礎(chǔ)設(shè)施的最新趨勢(shì)。隨著這種市場(chǎng)趨勢(shì)的發(fā)展，輸出傳感數(shù)據(jù)的傳感器設(shè)備也在不斷演變，以提供精確的測(cè)量結(jié)果，并通過小型化、智能化和分布式處理為系統(tǒng)增值。

過去13年里，瑞薩電子RX系列產(chǎn)品的出貨量已超過13億顆。其中，RX-E MCU系列配備了針對(duì)工業(yè)傳感設(shè)備優(yōu)化的24位ΔΣA/D轉(zhuǎn)換器。首款RX23E-A MCU的性能相當(dāng)于或優(yōu)于分立式ΔΣA/D轉(zhuǎn)換器的性能，因此RX23E-A在溫度控制器、計(jì)重秤、壓力表等測(cè)量模塊中得到了廣泛應(yīng)用。A/D轉(zhuǎn)換器的選擇因應(yīng)用需求而有所不同。因此，瑞薩電子擴(kuò)展了RX-E產(chǎn)品組合，并推出了集成更高性能ΔΣA/D轉(zhuǎn)換器的RX23E-B MCU。

▲ RX23E-B系統(tǒng)框圖

RX23E-A和RX23E-B之間的主要區(qū)別在于內(nèi)置24位ΔΣA/D轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)速率和噪聲性能。RX23E-A在低速應(yīng)用中表現(xiàn)強(qiáng)勁，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于溫度測(cè)量（熱電偶和RTD）、應(yīng)變測(cè)量（重量、力、壓力）和氣體分析等眾多應(yīng)用場(chǎng)合。另一方面，RX23E-B的高速性能和噪聲性能都有所提高，達(dá)到了中高速范圍，可支持有這種速度需求的應(yīng)用。最大數(shù)據(jù)傳輸速率為125kSPS，在ΔΣA/D轉(zhuǎn)換器中屬于高速，比RX23E-A快8倍。RX23E-B的RMS噪聲也降低到RX23E-A的三分之一左右。除了速度和噪聲，RX23E-B還配備了16位D/A轉(zhuǎn)換器和+/-10V模擬輸入。

▲ 24位Δ-ΣA/D轉(zhuǎn)換器的比較

在產(chǎn)品所針對(duì)的中高速應(yīng)用中，有數(shù)據(jù)采集（DAQ）、力傳感器等不同類別的應(yīng)用。這些應(yīng)用要求支持最快10微秒（相當(dāng)于100kSPS）的測(cè)量，并需要具備高速和低噪聲性能。RX23E-B可以完全滿足此類應(yīng)用所需的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格。

▲ 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格與RX23E-B的比較

RX23E-B擴(kuò)展了產(chǎn)品組合，為用戶提供了更廣泛的選擇，用戶可以根據(jù)所需規(guī)格來選擇最合適的產(chǎn)品。ΔΣA/D轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)速率從125kSPS到31.25kSP。用戶可選擇40引腳到100引腳封裝，包括用于緊湊型應(yīng)用的5.5×5.5mm 100引腳BGA封裝。

▲ RX-E系列產(chǎn)品陣容

盡管RX23E-A和RX23E-B在技術(shù)上存在差異，但這兩款器件在提供新的附加值（如小型化和分布式處理）方面的理念基本相同。

瑞薩電子RX23E-B解決方案入門套件（RSSK）包括一款基于GUI的工具QE for AFE，無需軟件開發(fā)即可立即開始評(píng)估AFE，也可用于應(yīng)用評(píng)估。該RSSK的應(yīng)用說明和示例代碼可從瑞薩電子網(wǎng)站下載。RSSK現(xiàn)已上市銷售，我們建議將其用于RX23E-B評(píng)估工作。

審核編輯：劉清