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A qualidade dos periféricos analógicos nos microcontroladores aumentou de forma permanente, garantindo uma maior integração e soluções de comutação mais compactas. Tarefas de medição em contadores inteligentes (smartmeter), pontes de medição e avaliação de pequenos sinais sem amplificação requerem, além disso, uma resolução nominal elevada. Estes requisitos são preenchidos pelos microcontroladores com conversores analógico-digitais (ADCs) que funcionam segundo o método Delta-Sigma.
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Microcontroladores atuais com conversores digitais/analógicos de elevada resolução
Os microcontroladores multiusos (MCU) estão normalmente equipados com ADCs que convertem de acordo com os sucessivos métodos de aproximação (SAR). Alcançam, assim, resoluções nominais entre 10 e 12 bits. Para resoluções mais elevadas, estão disponíveis microcontroladores com ADCs, baseados no método Delta-Sigma. Os exemplos mais recentes são os novos MCUs de 32 bits da Renesas, STMicroelectronics, Infineon e Microchip.
RENESAS RX21A O RX21A com núcleo de CPU de 32 bits pertence à gama Low Power High Performance RX200 da Renesas. Equipado com até sete ADCs Delta-Sigma, cada um com uma resolução de 24 bits, o RX21A alcança uma taxa de conversão por ADC de
até 12 KSPS. Como tensão de referência, o ADC tem à disposição uma referência de banda interdita interna com um desvio da temperatura reduzido de no máximo 30 ppm/°C. As entradas dos ADCs podem ser ligadas internamente com as saídas dos dois conversores analógico-digitais on chip com uma resolução de 10 bits. Isto é prático para fins de calibragem ou para a medição da tensão de alimentação. Cada ADC tem um PGA próprio (Programmable Gain Amplifier) conetado a montante, cuja área de amplificação se situa entre 1 e 4 ou 1 e 64. Em quatro dos sete PGAs, as entradas são conduzidas diferencialmente para fora. As outras três entradas invertidas estão interconetadas e ocupam um pino comum. Para uma leitura remota segura, o RX21A dispõe de uma unidade de codificação e descodificação (DEU) que
funciona segundo o método AES. A função de captação do Real Time Clock serve para registar a data e a hora no caso de tentativas de manipulação (Tamper Detection). Como interfaces disponíveis estão a UART, IrDA e SPI. Dois comparadores e dois conversores analógicodigitais completam o equipamento analógico. Um ADC com uma resolução de 10 bits, que converte segundo o método SAR, pertence igualmente ao conjunto de funções. Com estas caraterísticas, os RX21A são especialmente indicados para medidores de eletricidade de 1 e 3 fases, bem como aparelhos de laboratório e balanças. Os RX21A estão disponíveis nas versões com caixa LQFP de 64, 80 e 100 pinos. O flash integrado é modelo da tecnologia MONOS própria da Renesas. É líder de mercado uma vez que permite que o RX21A execute ao longo de toda a sua área de temporização até ao código 50 MHz sem estados de espera. O equipamento da memória vai dos 256 KB Flash aos 512 KB. Para a substituição de um EEPROM, serve uma grande área de flash de dados de 8 KB com, pelo menos, 100 000 ciclos de gravação/eliminação especificados.
STMICROELECTRONICS STM32F373 O STM32F373 pertence à conhecida gama de microcontroladores de 32 bits com o núcleo de CPU ARMâ Cortexä-M4F com unidade de ponto flutuante (FPU). Os módulos disponibilizam até três ADCs