瑞萨电子推出领先业界的RX系列首款内置模拟前端的微控制器 RX23E-A产品组,用于高精度传感及测量设备

2019-05-29 08:49:35 来源:瑞萨电子
全球领先的半导体解决方案供应商瑞萨电子株式会社(TSE:6723)今日宣布推出32位RX系列微控制器(MCU)RX23E-A产品组,将高精度模拟前端(AFE)集成在MCU单芯片上。RX23E-A MCU专为需要对温度、压力、重量和流量等模拟信号进行高精度测量的制造、测试测量设备而设计,是瑞萨首款能够在无需校准的情况下以优于0.1%的精度测量此类信号的方案。

 

这一新型MCU实现了业界最高级别的AFE精度(失调漂移:10 nv/°C,增益漂移:1 ppm/°C,以及RMS噪声:30 nv rms),在这之前只能通过将专用A/D转换器电路与高精度运算放大器集成电路相结合的方式来实现这一性能水平。瑞萨通过将这种高精度AFE IP集成到使用相同制造工艺技术的芯片上,在单芯片上实现了高精度传感器测量、计算、控制和通信;让系统制造商能够减少所需部件的数量,节省空间,简化需要高精度测量的各种设备(如传感、温度控制器、记录、称重和力传感等)的系统设计,并且通过MCU实现分布式处理来加速端点智能化。

 
瑞萨电子工业自动化事业部副总裁 傅田明表示,“RX23E-A MCU将从根本上优化高精度模拟测量系统的结构。展望未来,瑞萨的目标是以RX23E-A产品组为起点,打造全面的产品线。该产品组将MCU和高精度模拟技术集成到单颗单芯片上,适用于可编程逻辑控制器、分布式控制系统应用,以及需要各种高精度测量测试测量设备。”

 
随着大数据技术推动产品质量及生产力不断提升,工厂和生产基地面临着需要准确、可靠地测量各种传感器数据的压力。由于用户在宽环境温度范围内进行小信号的高精度测量时需要较高的稳定性,因此需要将噪声特性和温度漂移特性降低到较低水平。为满足这些需求,瑞萨开发了一款高精度AFE,并将其集成至在工业领域获得广泛应用的RX MCU中。

 
RX23E-A MCU基于RXV2核,拥有32MHz工作频率、数字信号处理器(DSP)和性能卓越的浮点运算单元(FPU),可使用温度数据实现自适应控制,并基于6轴失真数据进行逆矩阵计算。例如,机器人手臂力传感器需要在狭小空间内测量并计算6轴失真。采用RX23E-A MCU,6轴失真数据测量及逆矩阵计算可在单芯片上完成。
 

RX23E-A MCU的关键特性:
 

  • AFE模块
  • 24位Δ-Σ A/D转换器:高达23位的有效分辨率,数据速率在7.6 PS至15.6 kPS间灵活输出;
  • 搭载同步启动的双24位Δ-ΣA/D转换器,可在不切换通道的情况下执行传感器温度校正;
  • PGA(可编程增益放大器):轨到轨输入PGA允许放大高达128倍,失调漂移:10 nv/°C,增益漂移:1 ppm/°C,RMS噪声:30 nV rms;
  • 基准电压源:4 ppm /°C的低温漂特性,具有最佳的温度稳定性;
  • 励磁电流源:匹配3线式电阻温度检测所需要的可编程电流源;
  • 模拟输入:差分输入:最多6通道,伪差分输入:最多11通道,单端输入:最多11通道;以上均可用作双A/D转换器的输入;
 
  • MCU模块
  • CPU:32位RXv2内核,工作频率为32 MHz;
  • 数字信号处理可采用DSP指令和FPU实现;
  • 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:通过A/D电压自我诊断和断线检测辅助功能、时钟频率精度测量电路、独立看门狗定时器、基于DOC的RAM测试辅助功能等电路降低软件负载。
 
  • 供电电压:5V,独立电源可用于AFE模块和微控制器,支持1.8至5.5V电压。
  • 工作温度:-40°C至+85°C,-40°C至+ 105°C;
  • 封装:48引脚7毫米方形QFP封装;40引脚6毫米方形QFP封装;

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