JAJU926 March   2024

 

  1.   1
  2.   概要
  3.   参照情報
  4.   特長
  5.   アプリケーション
  6.   6
  7. 1システムの説明
    1. 1.1 主なシステム仕様
  8. 2システム概要
    1. 2.1 ブロック図
    2. 2.2 設計上の考慮事項
    3. 2.3 主な使用製品
      1. 2.3.1 TMCS1123
      2. 2.3.2 ADS7043
      3. 2.3.3 AMC1035
      4. 2.3.4 REF2033
  9. 3システム設計理論
    1. 3.1 ホール エフェクト電流センサの回路設計
    2. 3.2 A/D コンバータ
      1. 3.2.1 デルタ シグマ変調器
        1. 3.2.1.1 同相電圧範囲
        2. 3.2.1.2 入力フィルタリング
        3. 3.2.1.3 MCU へのインターフェイス
      2. 3.2.2 12 ビット SAR ADC
        1. 3.2.2.1 同相電圧範囲
        2. 3.2.2.2 入力フィルタ
        3. 3.2.2.3 MCU へのインターフェイス
    3. 3.3 電源および基準電圧
  10. 4ハードウェア、ソフトウェア、テスト要件、テスト結果
    1. 4.1 ハードウェア要件
    2. 4.2 ソフトウェア要件
    3. 4.3 テスト設定
      1. 4.3.1 注意事項
    4. 4.4 テスト結果
      1. 4.4.1 DC 性能
        1. 4.4.1.1 AD 変換後の出力電圧ノイズおよび ENOB
        2. 4.4.1.2 直線性と温度ドリフト
      2. 4.4.2 AC 性能
        1. 4.4.2.1 SNR の測定
        2. 4.4.2.2 レイテンシ テスト
      3. 4.4.3 PWM 除去
      4. 4.4.4 過電流応答
      5. 4.4.5 隣接電流除去
      6. 4.4.6 電源除去比
      7. 4.4.7 デジタル インターフェイス
  11. 5他社デバイスとの性能比較
    1. 5.1 有効ビット数
    2. 5.2 レイテンシ
    3. 5.3 PWM 除去
  12. 6設計とドキュメントのサポート
    1. 6.1 デザイン ファイル
      1. 6.1.1 回路図
      2. 6.1.2 BOM
      3. 6.1.3 PCB レイアウトに関する推奨事項
        1. 6.1.3.1 レイアウト プリント
    2. 6.2 ツールとソフトウェア
    3. 6.3 ドキュメントのサポート
    4. 6.4 サポート・リソース
    5. 6.5 商標
  13. 7著者について

4.4.1.1 AD 変換後の出力電圧ノイズおよび ENOB

0A の電流で DC ノイズ測定を行います。ADS7043 と AMC1035 を使用して TMCS1123 の出力電圧を 10kHz でサンプリングした後、サンプリングされた電圧を実効入力電流に合わせてスケーリングします。図 4-4～図 4-7 に、TMCS1123 での A/D 変換後の実効出力ノイズを示します。デルタ シグマ変調器 AMC1035 の実効出力ノイズは小さくなります。Sinc3 OSR 64 フィルタのカットオフ周波数は 80kHz であり、SAR ADC に比べてノイズ フロアを低減できるからです。

GUID-20240201-SS0I-DW3R-WDW5-FJ2FSXBK2C5J-low.png図 4-4 0A 入力での TMCS1123B3 実効ノイズ、A/D 変換後 (ADS7043)
GUID-20240201-SS0I-1DLW-L0SC-BM30WZHPZTTX-low.png図 4-5 0A 入力での TMCS1123B3 実効ノイズ、A/D 変換後
(AMC1035、Sinc3 OSR64)
GUID-20240201-SS0I-2QMT-DXNP-F3HGGDJMWLLX-low.png図 4-6 0A 入力での TMCS1123B1 実効ノイズ、A/D 変換後 (ADS7043)
GUID-20240201-SS0I-DRDP-FQDJ-RZSQZ2MDXHXN-low.png図 4-7 0A 入力での TMCS1123B1 実効ノイズ、A/D 変換後
(AMC1035、Sinc3 OSR64)

ノイズの二乗平均平方根 (RMS) 値によって ENOB を計算します。結果を 表 4-4 に示します。

ADS7043 を使用した場合の TMCS1123B3 と TMCS1123B1 のノイズ結果を比較します。B1 バージョンの入力ノイズ RMS は 110.13mA であり、B3 バージョンよりも 20% 大きくなりますが、B1 バージョンのフルスケール範囲は 3 倍大きいため、B1 の ENOB は 8.93 ビットであり、B3 バージョンの ENOB よりも 1.4 ビット大きくなります。

ADS7043 と AMC1035 の結果を比較します。Sinc フィルタを使用すると、B1 と B3 の両方のバージョンでノイズを大幅に低減できます。TMCS1123B1 および AMC1035 を使用する場合、64 倍の OSR Sinc3 フィルタにより、 ADS7043 の結果と比較して 38% のノイズを低減し、ENOB は 0.7 ビット大きくなります。

表 4-4 ENOB テスト結果
デバイス TMCS1123B3 (±22A) TMCS1123B1 (±66A)
ADC ADS7043 AMC1035
Sinc3 OSR = 64		 ADS7043 AMC1035
Sinc3 OSR = 64
出力ノイズ

RMS/mA		 91 64 105 68
SNR /dB 48 51 56 60
ENOB (DC) /ビット 7.6 8.1 9.0 9.7