優勢和特點

• 模擬輸入/輸出
  • 16 位，400 kSPS ADC
  • 電壓、電流和阻抗測量功能
    • 內部/外部電流和電壓通道
    • 超低漏電開關矩陣和輸入多路復用器
    • 輸入緩沖器，可編程增益放大器
• 電壓 DAC
  • 2 個雙輸出 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 DAC 為 1 μA
  • 一個高速 12 位 VDAC
    • 輸出范圍到傳感器 ±607 mV
    • 用于阻抗測量的高速 TIA
    • 輸出上的可編程增益放大器
• 放大器、加速器和基準電壓源
  • 2 個低功耗、低噪聲放大器
    • 適用于電化學檢測中的恒電位儀偏壓
  • 2 個低功耗、低噪聲 TIA
    • 適用于測量傳感器電流輸出
      • 范圍為 200pA 至 3mA
    • 可編程負載和增益電阻
  • 模擬硬件加速器
    • DDS 波形發生器
    • DFT 和數字濾波器
  • 2.5 V 和 1.82 V 片內精密基準電壓源：

• 內部溫度傳感器，精度為 ±2°C
• 阻抗測量范圍為 <1Ω 至 10MΩ, 1Hz 至 200kHz
• 伏安法掃描速率高達每秒 2,000 步
• 微控制器
  • 26 MHz ARM Cortex-M3 處理器
  • 串行線端口支持數字碼下載和調試
  • 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
  • 帶可編程多項式發生器的硬件 CRC
  • 用戶閃存的讀/寫保護
• 片內外設
  • UART、I²C 和 SPI 串行輸入/輸出
  • 最多 10 個 GPIO 引腳
    • 外部中斷選項
    • 通用、喚醒和看門狗定時器
• 電源
  • 2.8 V 至 3.6 V 電源和有效測量范圍
  • 電源監控器
  • 數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 環境中運行

產品詳情

ADuCM355 是一款片內系統，設計用于控制和測量電化學和生物傳感器。ADuCM355 是一款基于 ARM^?Cortex^?-M3 處理器的超低功耗、混合信號微控制器。它設計具有電流、電壓和阻抗測量功能。

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

ADC能夠以高達 400 kSPS 的轉換速率工作，輸入范圍為 ±0.9 V。ADC 之前的輸入多路復用器使用戶可以選擇輸入通道進行測量。這些輸入通道包括三個外部電流輸入、多個外部電壓輸入和內部電壓通道。內部通道用于內部電源電壓、裸片溫度和基準電壓源的診斷測量。

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

第三個 DAC（有時稱為高速 DAC）專為高功率 TIA 設計，用于其阻抗測量。其輸出頻率范圍高達 200 kHz。

提供精密的 1.82 V 和 2.5 V 片內基準電壓源。內部 ADC 和 VDAC 電路使用該片內基準電壓源，來確保所有這些外設的低漂移性能。

ADuCM355 集成了 26 MHz ARM Cortex-M3 處理器。它是一款 32 位精簡指令集計算機（RISC）機器，可提供高達 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訪問控制器（DMA），支持串行外設接口（兩個獨立的 SPI 端口）、通用異步接收器/變送器（UART）和 I2C 通信外設。ADuCM355 具有 128 kB 非易失性閃存/EE 存儲器和片內集成的 64 kB SRAM。

數字處理器子系統用 26 MHz 片內振蕩器計時。這是主數字裸片系統時鐘的來源。可選擇 26 MHz PLL 作數字系統時鐘。該時鐘可進行內部細分，以便處理器以較低的頻率工作，并節省功耗。提供低功耗內部 32 kHz 振蕩器，可用于定時器計時。ADuCM355 包括三個通用定時器、一個喚醒定時器（可用作通用定時器）和一個系統看門狗定時器。

模擬子系統有一個獨立的 16 MHz 振蕩器，用于為模擬裸片上的 ADC、DAC 和其他數字邏輯計時。模擬芯片還包含一個獨立的 32 kHz 低功耗振蕩器，用于為低壓裸片上的看門狗定時器計時。32 kHz 振蕩器和這個看門狗定時器都獨立于數字裸片振蕩器和系統看門狗定時器。

可以根據特定應用需要，配置一系列通信外圍設備。這些外設包括 UART、I²C、2xSPI 和 GPIO 端口。GPIO 與通用定時器相結合，可以組合生成脈沖寬度調制（PWM）型輸出。

片內工廠固件通過 UART 觸發支持在線擦除用戶閃存，同時通過串行線調試端口（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。

應用

• 氣體檢測
• 食物質量
• 環境檢測（空氣、水、土壤）
• 血糖儀
• 生命科學和生物傳感分析
• 生物阻抗測量
• 一般安培法、伏安法和阻抗譜功能

方框圖