C8051F060/1/2/3/4/5/6/7

9. Источник опорного напряжения (C8051F060/2)

Схема источника опорного напряжения (ИОН) обеспечивает максимум гибкости при работе модулей ЦАП и АЦП2. Два входных вывода опорного напряжения позволяют каждому ЦАП и АЦП2 подключаться к внешнему ИОН. Эти выводы позволяют также подавать на внешние компоненты системы опорное напряжение от встроенных ИОН. АЦП2 может использовать в качестве опорного напряжения напряжение питания аналоговых модулей (AV+), при этом, благодаря наличию мультиплексора (см. рис.9.1), не требуется соединения каких-либо внешних выводов.

Схема внутреннего ИОН состоит из генератора стабилизированного напряжения 1,2В, устойчивого к изменениям температуры, и выходного буферного усилителя с Кусил = 2. Опорное напряжение с вывода VREF может быть подано на внешние компоненты системы или на входные выводы опорного напряжения, как показано на рис.9.1. Максимальный ток через вывод VREF в цепь AGND не должен превышать 200 мкА. Вывод VREF рекомендуется соединить с общей шиной AGND шунтирующими конденсаторами емкостью 0,1мкФ и

4,7мкФ (см. рис.9.1).

Регистр управления ИОН REF2CN (см. рис.9.2) позволяет включать/отключать внутренний генератор стабилизированного напряжения и выбирать вход опорного напряжения для АЦП2. Бит BIASE регистра REF2CN включает встроенный генератор стабилизированного напряжения, а бит REFBE регистра REF2CN включает буферный усилитель с Кус = 2, напряжение с выхода которого подается на вывод VREF. Если стабилизатор и буферный усилитель отключены, то их ток потребления уменьшается до 1мкА (типичное значение) и менее, а выход буферного усилителя переводится в высокоимпедансное состояние. Если внутренний стабилизатор используется в качестве генератора опорного напряжения, то биты BIASE и REFBE должны быть установлены в 1. Если внутренний ИОН не используется, то бит REFBE можно сбросить в 0. Следует иметь ввиду, что, если используются ЦАП или АЦП2, то бит BIASE должен быть установлен в 1 независимо от того, какой ИОН используется – внутренний или внешний. Если ни АЦП2, ни ЦАП не используются, то оба этих бита можно сбросить в 0 с целью уменьшения энергопотребления. Выбор ИОН для АЦП2 (VREF2 или AV+) осуществляется с помощью бита AD2VRS. Электрические параметры схемы ИОН приведены в табл.9.1.

Рисунок 9.1. Функциональная схема источника опорного напряжения

REF2CN

AD2VRSTEMPE

BIASE REFBE

		AV+	АЦП2
	VDD
		1	Ref
Схема	R	VREF2
внешнего
ИОН		0

ЦАП0

VREFD

Ref

ЦАП1

BIASE

EN

Напряжение

VREF

x2

Стабилизатор

смещения

+

напряжения

для модулей

ЦАП и АЦП2

4.7µF

0.1µF

1,2В

REFBE

Шунтирующие

конденсаторы

111

Ред. 1.2

C8051F060/1/2/3/4/5/6/7

Датчик температуры подключен к старшему каналу входного мультиплексора АЦП2 (см. раздел 7). Бит TEMPE регистра REF2CN разрешает/запрещает работу датчика температуры. В случае запрещения датчик температуры по умолчанию переводится в высокоимпедансное состояние. Любые аналого-цифровые измерения показаний запрещенного датчика температуры возвратят незначащие данные.

Рисунок 9.2. REF2CN: Регистр управления ИОН

	R/W	R/W	R/W	R/W	R/W	R/W	R/W	R/W	Значение
	-	-	-	-	AD2VRS	TEMPE	BIASE	REFBE	при сбросе:
									00000000
	Бит 7	Бит 6	Бит 5	Бит 4	Бит 3	Бит 2	Бит 1	Бит 0
									SFR Адрес: 0xD1
									SFR страница: 2

Биты 7-4: Не используются: читаются как 0000b; запись не оказывает никакого влияния. Бит 3: AD2VRS: Бит выбора источника опорного напряжения для АЦП2.

0:В качестве опорного напряжения АЦП2 используется напряжение с вывода VREF2.

1:В качестве опорного напряжения АЦП2 используется напряжение AV+.

Бит 2: TEMPE: Бит включения датчика температуры

0:Внутренний датчик температуры выключен.

1:Внутренний датчик температуры включен.

Бит 1: BIASE: Бит включения генератора напряжения смещения для АЦП/ЦАП (должен быть установлен ‘1’, если используются АЦП2 или ЦАП)

0:Внутренний генератор напряжения смещения отключен.

1:Внутренний генератор напряжения смещения включен

Бит 0: REFBE: Бит управления выходным буфером внутреннего ИОН

0:Буфер внутреннего ИОН выключен.

1:Буфер внутреннего ИОН включен. Напряжение от внутреннего ИОН подается на вывод VREF.

Таблица 9.1. Электрические характеристики ИОН

VDD = 3.0В, AV+ = 3.0В, Т = от -40ºC до +85ºC, если не указано иное.

	ПАРАМЕТР	УСЛОВИЯ	Мин.	Тип.	Макс.	Ед. изм.
	Внутренний ИОН (REFBE = 1)
	Выходное напряжение	Токр. ср. = 25°C	2.36	2.43	2.48	В
	Ток потребления VREF			50		мкА
	Ток короткого замыкания через				30	мА
	вывод VREF
	Температурный коэффициент			0,0015		%/°C
	нестабильности напряжения на
	выводе VREF
	Нестабильность тока по нагрузке	Ток нагрузки = (0-200мкА) в		5 х 10-5		%/мкА
		цепь AGND
	Время стабилизации напряжения	Танталовый шунтирующий		2		мс
	на выводе VREF (1)	конденсатор емкостью 4.7мкФ,
		керамический шунтирующий
		конденсатор емкостью 0.1мкФ
	Время стабилизации напряжения	Керамический шунтирующий		20		мкс
	на выводе VREF (2)	конденсатор емкостью 0.1мкФ
	Время стабилизации напряжения	Без шунтирующего		10		мкс
	на выводе VREF (3)	конденсатора
	Внешний ИОН (REFBE = 0)
	Входное напряжение		1.00		(AV+)	В
					– 0.3В
	Входной ток			0	1	мкА

Ред. 1.2

112