UCD3138模拟前端（AFE）模块：错误ADC（EADC）概述

以下是更为详细的 模拟前端模块图。

前端输入 是两个输入引脚上的

一个差动信号。

差动 放大器会将此解析

为单端 信号，表示

两个引脚 之间的电压差。

该信号通常 表示电源或电流。

该信号已馈入另一 差动放大器。

输入该差动放大器的 其他信号

来自数模 转换器，简称 DAC，

其输出范围为 0 到 1.6 伏。

DAC 输出 通常表示

设置点参考，即

调节目标。

EADC 是高速 6 位 模数转换器。

转换触发信号一般 来自数字 PWM

模块。

它将经 DAC 提供的 反馈信号和基准电压

之间的 差值数字化。

随后，已数字化的值 会馈送到滤波器模块。

在这里，我们可以看到， EADC 的输出

是 9 位带符号的值。

我们紧接着将讨论 其中另外 3 位的来源。

用于驱动 EADC 的 差动放大器

具有可变的 增益 1、2、4 或 8。

这可以最大限度 提高输入中的

传感反馈信号的 范围或分辨率。

EADC 输入具有固定的输入范围： 负 256 毫伏

至 248 毫伏。

增益为 1 意味着 放大器的差动输入

范围 与 EADC 的

输入范围相同。

要设置前端增益， 增益值的日志 2

会写入 EADC 控制寄存器中的 AFE 增益位。

当增益为 1 时， 差动放大器输入处的

测量分辨率 是 8 毫伏。

当增益为 2 时， 差动输入范围

减半。

但是，测量分辨率的 增量为 2，

范围为 8 毫伏 至 4 毫伏。

当增益为 4 时， 差动输入范围

再次减半， 所以，范围为负 64 毫伏

至 62 毫伏。

但是，测量分辨率的 增量为 2，

范围为 4 毫伏 至 2 毫伏。

当增益为 8 时， 差动输入范围

最为受限，范围 为负 32 毫伏至 31 毫伏。

但是，测量分辨率 再次增长 2，

范围为 2 毫伏 至 1 毫伏。

当增益为 8 时， 前端模块输入处的

测量分辨率 达到最高，

但是输入范围最低。

内部 EADC 输出 是 6 位 [听不清]

补码。

取决于 AFE 增益， 最低有效 EADC 位

可具有 1 毫伏 至 8 毫伏的值。

前端 0 具有两个 自动增益获取模式，

其中增益 会自动修改，

具体取决于 输入信号范围。

为简化自动 增益更改，

该 EADC 输出 会根据具体增益量而偏移，使滤波器得到

9 位输入。

这样，无论 AFE 增益如何，

9 位输出的 最低有效位

将始终具有 1 毫伏的分辨率。

这里是有关 其工作方式的更多详情。

这里是 9 位中每一位的 位权重，

单位为毫伏。

最低有效位 具有 1 毫伏权重。

最高有效位 具有

负 256 毫伏权重。

当增益为 1 时，使用了 从位 8 至位 3 之间的 6 位，

因此，输入范围是 负 256 毫伏，

即当位 8 设为 248 毫伏，即仅

位 7 至位 3 已设置时。

此增益设置中的 最小分辨率

为 8 毫伏。

当增益为 1 时，位 2 至位 0 已填满零，

因为这些位尚未占用。

当增益为 2 时，使用了 从位 2 至位 7 之间的 6 位。

范围缩小 2， 但是分辨率也

缩小 2 至 4 毫伏。

请注意，顶端 任何未使用的位

均已带符号扩展， 这表示它们

填有 最高有效位的值。

在此例中，这表示 位 7 已复制至位 8。

较低端中的位 已填满零。

当增益量为 4 时，使用了 位 1 至位 6，

因此分辨率 增大，系数为

2 至 2 毫伏。

而范围也相应 减小，系数为 2。

位 7 至位 8 为带符号扩展， 且位 0 已填满 0。

当增益量为 8 时， 分辨率达到最大值

1 毫伏，而输入电压范围 达到最小值。

位 6、7 和 8 已发生符号扩展。

以下是更为详细的 模拟前端模块图。

前端输入 是两个输入引脚上的

一个差动信号。

差动 放大器会将此解析

为单端 信号，表示

两个引脚 之间的电压差。

该信号通常 表示电源或电流。

该信号已馈入另一 差动放大器。

输入该差动放大器的 其他信号

来自数模 转换器，简称 DAC，

其输出范围为 0 到 1.6 伏。

DAC 输出 通常表示

设置点参考，即

调节目标。

EADC 是高速 6 位 模数转换器。

转换触发信号一般 来自数字 PWM

模块。

它将经 DAC 提供的 反馈信号和基准电压

之间的 差值数字化。

随后，已数字化的值 会馈送到滤波器模块。

在这里，我们可以看到， EADC 的输出

是 9 位带符号的值。

我们紧接着将讨论 其中另外 3 位的来源。

用于驱动 EADC 的 差动放大器

具有可变的 增益 1、2、4 或 8。

这可以最大限度 提高输入中的

传感反馈信号的 范围或分辨率。

EADC 输入具有固定的输入范围： 负 256 毫伏

至 248 毫伏。

增益为 1 意味着 放大器的差动输入

范围 与 EADC 的

输入范围相同。

要设置前端增益， 增益值的日志 2

会写入 EADC 控制寄存器中的 AFE 增益位。

当增益为 1 时， 差动放大器输入处的

测量分辨率 是 8 毫伏。

当增益为 2 时， 差动输入范围

减半。

但是，测量分辨率的 增量为 2，

范围为 8 毫伏 至 4 毫伏。

当增益为 4 时， 差动输入范围

再次减半， 所以，范围为负 64 毫伏

至 62 毫伏。

但是，测量分辨率的 增量为 2，

范围为 4 毫伏 至 2 毫伏。

当增益为 8 时， 差动输入范围

最为受限，范围 为负 32 毫伏至 31 毫伏。

但是，测量分辨率 再次增长 2，

范围为 2 毫伏 至 1 毫伏。

当增益为 8 时， 前端模块输入处的

测量分辨率 达到最高，

但是输入范围最低。

内部 EADC 输出 是 6 位 [听不清]

补码。

取决于 AFE 增益， 最低有效 EADC 位

可具有 1 毫伏 至 8 毫伏的值。

前端 0 具有两个 自动增益获取模式，

其中增益 会自动修改，

具体取决于 输入信号范围。

为简化自动 增益更改，

该 EADC 输出 会根据具体增益量而偏移，使滤波器得到

9 位输入。

这样，无论 AFE 增益如何，

9 位输出的 最低有效位

将始终具有 1 毫伏的分辨率。

这里是有关 其工作方式的更多详情。

这里是 9 位中每一位的 位权重，

单位为毫伏。

最低有效位 具有 1 毫伏权重。

最高有效位 具有

负 256 毫伏权重。

当增益为 1 时，使用了 从位 8 至位 3 之间的 6 位，

因此，输入范围是 负 256 毫伏，

即当位 8 设为 248 毫伏，即仅

位 7 至位 3 已设置时。

此增益设置中的 最小分辨率

为 8 毫伏。

当增益为 1 时，位 2 至位 0 已填满零，

因为这些位尚未占用。

当增益为 2 时，使用了 从位 2 至位 7 之间的 6 位。

范围缩小 2， 但是分辨率也

缩小 2 至 4 毫伏。

请注意，顶端 任何未使用的位

均已带符号扩展， 这表示它们

填有 最高有效位的值。

在此例中，这表示 位 7 已复制至位 8。

较低端中的位 已填满零。

当增益量为 4 时，使用了 位 1 至位 6，

因此分辨率 增大，系数为

2 至 2 毫伏。

而范围也相应 减小，系数为 2。

位 7 至位 8 为带符号扩展， 且位 0 已填满 0。

当增益量为 8 时， 分辨率达到最大值

1 毫伏，而输入电压范围 达到最小值。

位 6、7 和 8 已发生符号扩展。