ADUCM355 具有化學(xué)傳感器接口的精密模擬微控制器

數(shù)據(jù)： ADUCM355產(chǎn)品技術(shù)英文資料手冊(cè)

優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)

模擬輸入/輸出
- 16 位，400 kSPS ADC
- 電壓、電流和阻抗測(cè)量功能
  - 內(nèi)部/外部電流和電壓通道
  - 超低漏電開(kāi)關(guān)矩陣和輸入多路復(fù)用器
  - 輸入緩沖器，可編程增益放大器
電壓 DAC
- 2 個(gè)雙輸出 VDAC
  - 輸出范圍 0.2 V 至 2.4 V±（傳感器電壓為 2.2 V）
  - 2 位偏置恒電位和 TIA 放大器
    - 超低功耗，每個(gè) DAC 為 1 μA
- 一個(gè)高速 12 位 VDAC
  - 輸出范圍到傳感器 ±607 mV
  - 用于阻抗測(cè)量的高速 TIA
  - 輸出上的可編程增益放大器
放大器、加速器和基準(zhǔn)電壓源
- 2 個(gè)低功耗、低噪聲放大器
  - 適用于電化學(xué)檢測(cè)中的恒電位儀偏壓
- 2 個(gè)低功耗、低噪聲 TIA
  - 適用于測(cè)量傳感器電流輸出
    - 范圍為 200pA 至 3mA
  - 可編程負(fù)載和增益電阻
- 模擬硬件加速器
  - DDS 波形發(fā)生器
  - DFT 和數(shù)字濾波器
- 2.5 V 和 1.82 V 片內(nèi)精密基準(zhǔn)電壓源：

內(nèi)部溫度傳感器，精度為 ±2°C
阻抗測(cè)量范圍為 <1Ω 至 10MΩ, 1Hz 至 200kHz
伏安法掃描速率高達(dá)每秒 2,000 步
微控制器
- 26 MHz ARM Cortex-M3 處理器
- 串行線端口支持?jǐn)?shù)字碼下載和調(diào)試
- 128 kB 閃存/ 64 kB SRAM
安保/安全
- 采用 AES-128 和 AES-256 的硬件加密加速器
- 帶可編程多項(xiàng)式發(fā)生器的硬件 CRC
- 用戶閃存的讀/寫保護(hù)
片內(nèi)外設(shè)
- UART、I²C 和 SPI 串行輸入/輸出
- 最多 10 個(gè) GPIO 引腳
  - 外部中斷選項(xiàng)
  - 通用、喚醒和看門狗定時(shí)器
電源
- 2.8 V 至 3.6 V 電源和有效測(cè)量范圍
- 電源監(jiān)控器
- 數(shù)字部分的有功電流消耗為 30 μA/MHz
- 帶外部傳感器偏置的休眠，8.5 μA
- 關(guān)斷模式，不保留 SRAM，2 μA
封裝和溫度范圍
- 6 mm × 5 mm, 72 引腳 LGA 封裝
- 完全指定在 ?40°C 至 +85°C 環(huán)境中運(yùn)行

產(chǎn)品詳情

ADuCM355 是一款片內(nèi)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)用于控制和測(cè)量電化學(xué)和生物傳感器。ADuCM355 是一款基于 ARM^?Cortex^?-M3 處理器的超低功耗、混合信號(hào)微控制器。它設(shè)計(jì)具有電流、電壓和阻抗測(cè)量功能。

ADuCM355 具有 16 位、400 kSPS、多通道逐次逼近寄存器（SAR）模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），帶有輸入緩沖器、內(nèi)置抗混疊濾波器和可編程增益放大器（PGA）。電流輸入包括三個(gè)具有可編程增益和負(fù)載電阻的互阻放大器（TIA），用于測(cè)量不同類型的傳感器。模擬前端（AFE）還包含兩個(gè)低功率放大器，專門設(shè)計(jì)用于恒電位器，以保持外部電化學(xué)傳感器的恒定偏置電壓。這兩個(gè)放大器的同相輸入由片內(nèi)雙輸出數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）控制。模擬輸出包括另一個(gè)高速 DAC 和輸出放大器，用于產(chǎn)生交流信號(hào)。

ADC能夠以高達(dá) 400 kSPS 的轉(zhuǎn)換速率工作，輸入范圍為 ±0.9 V。ADC 之前的輸入多路復(fù)用器使用戶可以選擇輸入通道進(jìn)行測(cè)量。這些輸入通道包括三個(gè)外部電流輸入、多個(gè)外部電壓輸入和內(nèi)部電壓通道。內(nèi)部通道用于內(nèi)部電源電壓、裸片溫度和基準(zhǔn)電壓源的診斷測(cè)量。

三個(gè)電壓 DAC 中的兩個(gè)是雙輸出、12 位串 DAC。每個(gè) DAC 的一個(gè)輸出控制恒電位儀放大器的同相輸入，另一個(gè)輸出則控制互阻放大器（TIA）的同相輸入。

第三個(gè) DAC（有時(shí)稱為高速 DAC）專為高功率 TIA 設(shè)計(jì)，用于其阻抗測(cè)量。其輸出頻率范圍高達(dá) 200 kHz。

提供精密的 1.82 V 和 2.5 V 片內(nèi)基準(zhǔn)電壓源。內(nèi)部 ADC 和 VDAC 電路使用該片內(nèi)基準(zhǔn)電壓源，來(lái)確保所有這些外設(shè)的低漂移性能。

ADuCM355 集成了 26 MHz ARM Cortex-M3 處理器。它是一款 32 位精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)（RISC）機(jī)器，可提供高達(dá) 32.5 DMIPS 的峰值性能。ARM Cortex-M3 處理器還具有靈活的多通道直接存儲(chǔ)訪問(wèn)控制器（DMA），支持串行外設(shè)接口（兩個(gè)獨(dú)立的 SPI 端口）、通用異步接收器/變送器（UART）和 I2C 通信外設(shè)。ADuCM355 具有 128 kB 非易失性閃存/EE 存儲(chǔ)器和片內(nèi)集成的 64 kB SRAM。

數(shù)字處理器子系統(tǒng)用 26 MHz 片內(nèi)振蕩器計(jì)時(shí)。這是主數(shù)字裸片系統(tǒng)時(shí)鐘的來(lái)源。可選擇 26 MHz PLL 作數(shù)字系統(tǒng)時(shí)鐘。該時(shí)鐘可進(jìn)行內(nèi)部細(xì)分，以便處理器以較低的頻率工作，并節(jié)省功耗。提供低功耗內(nèi)部 32 kHz 振蕩器，可用于定時(shí)器計(jì)時(shí)。ADuCM355 包括三個(gè)通用定時(shí)器、一個(gè)喚醒定時(shí)器（可用作通用定時(shí)器）和一個(gè)系統(tǒng)看門狗定時(shí)器。

模擬子系統(tǒng)有一個(gè)獨(dú)立的 16 MHz 振蕩器，用于為模擬裸片上的 ADC、DAC 和其他數(shù)字邏輯計(jì)時(shí)。模擬芯片還包含一個(gè)獨(dú)立的 32 kHz 低功耗振蕩器，用于為低壓裸片上的看門狗定時(shí)器計(jì)時(shí)。32 kHz 振蕩器和這個(gè)看門狗定時(shí)器都獨(dú)立于數(shù)字裸片振蕩器和系統(tǒng)看門狗定時(shí)器。

可以根據(jù)特定應(yīng)用需要，配置一系列通信外圍設(shè)備。這些外設(shè)包括 UART、I²C、2xSPI 和 GPIO 端口。GPIO 與通用定時(shí)器相結(jié)合，可以組合生成脈沖寬度調(diào)制（PWM）型輸出。

片內(nèi)工廠固件通過(guò) UART 觸發(fā)支持在線擦除用戶閃存，同時(shí)通過(guò)串行線調(diào)試端口（SW-DP）接口支持非侵入式仿真和程序下載。

ADuCM355 采用 2.8 V 至 3.6 V 電源供電，額定溫度范圍為 ?40°C 至 +85°C。該芯片采用 72 引腳 6 mm × 5 mm 陸柵陣列（LGA）封裝。

應(yīng)用