Контроллер АЦП в МК К1986ВЕ8Т способен преобразовывать внутренние сигналы (подраздел "Внутренние сигналы" спецификации - входит в раздел "Контроллер АЦП (ADCx)"). Процедура калибровки АЦП для измерения напряжения описана в статье "Пример процедуры калибровки АЦП".

Возможность измерения внутренних токов потребления DUcc_PLL, DUcc_B и DUcc_0(1,2,3) с помощью АЦП предоставлена в тестовых целях (для относительной оценки потребления), и при испытаниях не контролируется.

Для измерения токов потребления внутренних сигналов DUcc_PLL, DUcc_B и DUcc_0(1,2,3) требуется провести дополнительную калибровку для оценки шкалы, которую, однако, следует проводить для каждого отдельного образца (при этом стоит учитывать также и влияние внешних факторов, например, температуры). Для того, чтобы калибровать шкалу получаемых значений АЦП, можно воспользоваться описанной ниже методикой. При проведении измерений использовалась отладочная плата для МК К1986ВЕ8Т с адаптером.

Для токов DUcc_PLL и DUcc_B используется следующая методика:

1. Измерить значения кода токов потребления DUcc_PLL и/или DUcc_B при помощи АЦП, при этом необходимо брать достаточное количество отсчетов АЦП и усреднить их, в случае если показания АЦП достаточно сильно отличаются от измерения к измерению, для большей точности измерений. Полученное значение кода АЦП является значением токов утечки;
2. Припаять к выводу DUcc_PLL и/или DUcc_B резистор номиналом порядка 180-200 Ом (рисунок 1), и произвести измерение тока при помощи АЦП, также усредняя полученные значения. Для большей точности можно повторить аналогичные действия при резисторе 400 Ом;

Увеличить фото
Рисунок 1 - Схема подключения внешнего резистора
3. При измерении значения токов потребления (в пункте 1 и 2) также необходимо производить измерение напряжения DUcc_PLL и/или DUcc_B с помощью мультиметра;
4. Полученные в пункте 3 значения - это значение тока утечки и тока, протекающего через резистор. Для исключения токов утечки в результатах измерения АЦП нужно отнять от значений, полученных в пункте 3, значения, полученные в пункте 1.
5. Реальный ток, протекающий через резистор, I_R = U_(полученное в п.3) / R_(номинал резистора, используемого в п.2), [мА]. Значению I_R соответствует результат измерения тока при помощи АЦП (п.4).
6. Из (п.4) и (п.5) можно найти максимальный ток потребления, измеряемый с помощью АЦП:
7. I_max = N_max(максимальное значение кода АЦП, всегда 4095)* I_R(значение тока в мА из п.5) / N_adc(значение отсчетов, полученных при помощи АЦП в п.4), [мА];
8. При значении верхней границы напряжения опоры АЦП V_REFP (составляет 3.3 В или 5 В, в зависимости от выбранного опорного напряжения АЦП), которой также соответствует код 4095, то на всю шкалу [0; 4095] идет порядка I_max [мА] тока.
9. Таким образом, на 1 В приходится ΔI = (I_max / V_REFP) мА/В.
   Данное значение ΔI = (I_max /V_REFP) позволяет перевести значение кода при измерении тока внутренних сигналов DUcc_PLL и/или DUcc_B при помощи АЦП.

Номинал резисторов выбирается исходя из того, что, согласно моделированию, для этих каналов АЦП соотношение:
20 мА - 4095 (для DUcc_B, DUcc_PLL)
200 мА - 4095 (для DUcc_0)

Для апробации методики было выполнено измерение на одном из образцов К1986ВЕ8Т. Средний ток DUcc_B при T = +24°C составляет 7мА/В. Средний ток DUcc_PLL при T = +24°C составляет 7.3 мА/В. Средний ток DUcc_0 при T = +24°C составляет ~150 мА/В для опорного напряжения 5 В и ~200 мА/В для опорного напряжения 3.3 В. В конце статьи приложен архив с тестовым примером.

Методика измерения токов DUcc_0(1,2,3) аналогична изложенной выше методике измерения, однако, необходимо использовать резисторы номиналом порядка 25 Ом и 50 Ом. При этом по этой методике возможно калибровать только ток потребления DUcc_0 из-за особенностей блока LDO - домены питания DUcc_0,1,2,3 объединены внутри МК, при этом DUcc_0 работает всегда, и при необходимости (например, при просадке напряжения/тока) начинают работать домены DUcc_1,2,3. В связи с этим, при оценке шкалы тока потребления DUcc_0 также необходимо отключать регуляторы DUcc_1,2,3 в регистрах REG_61_TMRx батарейного домена BRPCNTR, так как при их работе ток распределяется между ними. Кроме того, так как токи потребления DUcc_0(1,2,3) низкие и меняющиеся, необходимо максимально увеличить фазу семплирования (или же увеличить число измерений) для получения достоверного результата.

Сохранить статью в PDF