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瑞薩電子推出領先業界的RX系列首款內置模擬前端的微控制器 RX23E-A產品組,用于高精度傳感及測量設備

2019-05-29 08:49:35 來源:瑞薩電子
全球領先的半導體解決方案供應商瑞薩電子株式會社(TSE:6723)今日宣布推出32位RX系列微控制器(MCU)RX23E-A產品組,將高精度模擬前端(AFE)集成在MCU單芯片上。RX23E-A MCU專為需要對溫度、壓力、重量和流量等模擬信號進行高精度測量的制造、測試測量設備而設計,是瑞薩首款能夠在無需校準的情況下以優于0.1%的精度測量此類信號的方案。

 

這一新型MCU實現了業界最高級別的AFE精度(失調漂移:10 nv/°C,增益漂移:1 ppm/°C,以及RMS噪聲:30 nv rms),在這之前只能通過將專用A/D轉換器電路與高精度運算放大器集成電路相結合的方式來實現這一性能水平。瑞薩通過將這種高精度AFE IP集成到使用相同制造工藝技術的芯片上,在單芯片上實現了高精度傳感器測量、計算、控制和通信;讓系統制造商能夠減少所需部件的數量,節省空間,簡化需要高精度測量的各種設備(如傳感、溫度控制器、記錄、稱重和力傳感等)的系統設計,并且通過MCU實現分布式處理來加速端點智能化。

 
瑞薩電子工業自動化事業部副總裁 傅田明表示,“RX23E-A MCU將從根本上優化高精度模擬測量系統的結構。展望未來,瑞薩的目標是以RX23E-A產品組為起點,打造全面的產品線。該產品組將MCU和高精度模擬技術集成到單顆單芯片上,適用于可編程邏輯控制器、分布式控制系統應用,以及需要各種高精度測量測試測量設備。”

 
隨著大數據技術推動產品質量及生產力不斷提升,工廠和生產基地面臨著需要準確、可靠地測量各種傳感器數據的壓力。由于用戶在寬環境溫度范圍內進行小信號的高精度測量時需要較高的穩定性,因此需要將噪聲特性和溫度漂移特性降低到較低水平。為滿足這些需求,瑞薩開發了一款高精度AFE,并將其集成至在工業領域獲得廣泛應用的RX MCU中。

 
RX23E-A MCU基于RXV2核,擁有32MHz工作頻率、數字信號處理器(DSP)和性能卓越的浮點運算單元(FPU),可使用溫度數據實現自適應控制,并基于6軸失真數據進行逆矩陣計算。例如,機器人手臂力傳感器需要在狹小空間內測量并計算6軸失真。采用RX23E-A MCU,6軸失真數據測量及逆矩陣計算可在單芯片上完成。
 

RX23E-A MCU的關鍵特性:
 

  • AFE模塊
  • 24位Δ-Σ A/D轉換器:高達23位的有效分辨率,數據速率在7.6 PS至15.6 kPS間靈活輸出;
  • 搭載同步啟動的雙24位Δ-ΣA/D轉換器,可在不切換通道的情況下執行傳感器溫度校正;
  • PGA(可編程增益放大器):軌到軌輸入PGA允許放大高達128倍,失調漂移:10 nv/°C,增益漂移:1 ppm/°C,RMS噪聲:30 nV rms;
  • 基準電壓源:4 ppm /°C的低溫漂特性,具有最佳的溫度穩定性;
  • 勵磁電流源:匹配3線式電阻溫度檢測所需要的可編程電流源;
  • 模擬輸入:差分輸入:最多6通道,偽差分輸入:最多11通道,單端輸入:最多11通道;以上均可用作雙A/D轉換器的輸入;
 
  • MCU模塊
  • CPU:32位RXv2內核,工作頻率為32 MHz;
  • 數字信號處理可采用DSP指令和FPU實現;
  • ROM/RAM:ROM:128至256 KB,RAM:16至32 KB;
  • 通信接口:SPI(1通道)、UART(4通道)、I2C(1通道)、CAN(1通道);
  • 功能安全:通過A/D電壓自我診斷和斷線檢測輔助功能、時鐘頻率精度測量電路、獨立看門狗定時器、基于DOC的RAM測試輔助功能等電路降低軟件負載。
 
  • 供電電壓:5V,獨立電源可用于AFE模塊和微控制器,支持1.8至5.5V電壓。
  • 工作溫度:-40°C至+85°C,-40°C至+ 105°C;
  • 封裝:48引腳7毫米方形QFP封裝;40引腳6毫米方形QFP封裝;

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