電流バイアス ジェネレータ...

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2016 Microchip Technology Inc. DS70005253A_JP-p.1 ハイライト 本書には以下の主要項目を記載しています。 1.0 はじめに ..................................................................2 2.0 CBG 制御レジスタ..........................................................3 3.0 モジュールの適用方法 ......................................................8 4.0 関連アプリケーション ノート .............................................. 18 5.0 改訂履歴 ................................................................ 19 電流バイアス ジェネレータ (CBG) 注意 : この日本語版文書は参考資料としてご利用ください。 最新情報は必ずオリジナルの英語版をご参照願います。

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電流バイアス ジェネレータ (CBG)

注意 : この日本語版文書は参考資料としてご利用ください。最新情報は必ずオリジナルの英語版をご参照願います。

ハイライト

本書には以下の主要項目を記載しています。

1.0 はじめに ..................................................................22.0 CBG 制御レジスタ..........................................................33.0 モジュールの適用方法 ......................................................84.0 関連アプリケーション ノート.............................................. 185.0 改訂履歴 ................................................................ 19

2016 Microchip Technology Inc. DS70005253A_JP-p.1

dsPIC33/PIC24 ファミリ リファレンス マニュアル

1.0 はじめに

本電流バイアス ジェネレータ (CBG) は、2 つのクラスの電流ソースで構成されています (10 µAと 50 µA)。各電流ソースの主な特長は以下の通りです。

• 10 µA 電流ソース :- 電流ソースのみ

- 最大 4 つの独立したソース

• 50 µA 電流ソース :- 電流ソースまたはシンクを選択可

- ソースとシンクで電流ミラーリングを選択可

図 1-1 に、CBG モジュールの概略ブロック図を示します。

図 1-1: 電流バイアス ジェネレータのソース

本書はデバイス データシートの補足を目的としています。本書の内容は dsPIC33/PIC24 ファミリの一部のデバイスには対応していません。本書の内容がお客様のご使用になるデバイスに対応しているかどうかは、最新デバイス データシート内の「電流バイアス ジェネレータ (CBG)」の冒頭に記載している注意書きでご確認ください。

デバイス データシートとファミリ リファレンス マニュアルの各セクションは、Microchip社のウェブページ(http://www.microchip.com)からダウンロードできます。

Note 1: RESD は300 Ω (typ.)です。詳細はデバイス データシートを参照してください。

2: ADC内部抵抗に関する情報はデバイス データシートを参照してください。

AVDD

ONI10ENx

RESD(1) I/O Pin

RESD(1)

RESD(1)

I/O Pin

AVSS

SRCENx

AVDD

10 µAソース 50 µAソース

ON

SNKENxON

RESD(1)

ADC(2)

ADC(2)

DS70005253A_JP-p.2 2016 Microchip Technology Inc.

電流バイアス ジェネレータ (CBG)

2.0 CBG制御レジスタ

本セクション CBG モジュールの動作を制御する各レジスタの機能について説明します。これらのレジスタを以下に記載します。

• BIASCON: 電流バイアス ジェネレータ制御レジスタ

- CBG モジュールのイネーブル - 各 10 µA 電流ソースの個別イネーブル

• IBIASCONH: 電流バイアス ジェネレータ 50 µA 電流ソース制御 High- 各ソースの個別ソースイネーブル

- 各ソースの個別シンクイネーブル

- 各ソースの電流ミラーモード参照イネーブル

- 各ソースの電流ミラーモード イネーブル

• IBIASCONL: 電流バイアス ジェネレータ 50 µA 電流ソース制御 Low- 各ソースの個別ソースイネーブル

- 各ソースの個別シンクイネーブル

- 各ソースの電流ミラーモード参照イネーブル

- 各ソースの電流ミラーモード イネーブル

2016 Microchip Technology Inc. DS70005253A_JP-p.3

dsPIC33/PIC24ファミリ

リファレンス

マニュアル

DS70005253A_JP-p.4

2016 M

icrochip Technology Inc.

します。各レジスタの詳細は後述します。

4 3 2 1 0

— I10EN3 I10EN2 I10EN1 I10EN0

SNKEN2 GENSRCEN2 GENSNKEN2 SRCEN2 SNKEN2

SNKEN0 GENSRCEN0 GENSNKEN0 SRCEN0 SNKEN0

2.1 レジスタマップ

表 2-1 に、電流バイアス ジェネレータ (CBG) モジュールに関連するレジスタの一覧を示

表 2-1: 電流バイアス ジェネレータ (CBG) のレジスタマップ

レジスタ名ビット

レンジ

ビット

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5

BIASCON 15:0 ON — — — — — — — — — —

IBIASCONH 15:0 — — SHRSRCEN3 SHRSNKEN3 GENSRCEN3 GENSNKEN3 SRCEN3 SNKEN3 — — SHRSRCEN2 SHR

IBIASCONL 15:0 — — SHRSRCEN1 SHRSNKEN1 GENSRCEN1 GENSNKEN1 SRCEN1 SNKEN1 — — SHRSRCEN0 SHR

凡例 : — = 未実装、「0」として読み出し

電流バイアス ジェネレータ (CBG)

レジスタ 2-1: BIASCON: 電流バイアス ジェネレータ制御レジスタ

R/W-0 U-0 U-0 U-0 U-0 U-0 U-0 U-0ON — — — — — — —

U-0 U-0 U-0 U-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0— — — — I10EN3 I10EN2 I10EN1 I10EN0

凡例 :R = 読み出し可能ビット W = 書き込み可能ビット U = 未実装ビット、「0」として読み出し

-n = POR 時の値 1 = ビットはセット 0 = ビットはクリア x = ビットは未知

bit 15 ON: 電流バイアス モジュール イネーブルビット

1 = モジュールは有効 (10 µA および 50 µA ソース )0 = モジュールは無効でパワーダウン状態

bit 14-4 未実装 : 「0」として読み出し

bit 3 I10EN3 出力 #3 の 10 µA イネーブルビット

1 = 10 µA 出力は有効0 = 10 µA 出力は無効

bit 2 I10EN2 出力 #2 の 10 µA イネーブルビット

1 = 10 µA 出力は有効0 = 10 µA 出力は無効

bit 1 I10EN 出力 #1 の 10 µA イネーブルビット

1 = 10 µA 出力は有効0 = 10 µA 出力は無効

bit 0 I10EN0 出力 #0 の 10 µA イネーブルビット

1 = 10 µA 出力は有効0 = 10 µA 出力は無効

2016 Microchip Technology Inc. DS70005253A_JP-p.5

dsPIC33/PIC24 ファミリ リファレンス マニュアル

レジスタ 2-2: IBIASCONH: 電流バイアス ジェネレータ 50 µA 電流ソース制御 High

U-0 U-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0--- --- SHRSRCEN3 SHRSNKEN3 GENSRCEN3(1) GENSNKEN3(1) SRCEN3 SNKEN3

U-0 U-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0--- --- SHRSRCEN2 SHRSNKEN2 GENSRCEN2(1) GENSNKEN2(1) SRCEN2 SNKEN2

凡例 :R = 読み出し可能ビット W = 書き込み可能ビット U = 未実装ビット、「0」として読み出し

-n = POR 時の値 1 = ビットはセット 0 = ビットはクリア x = ビットは未知

bit 15-14 未実装 : 「0」として読み出し

bit 13 SHRSRCEN3: 出力 #3 のソース共有イネーブルビット

1 = ソース電流ミラーモードは有効 (参照電流源の共有 )0 = ソース電流ミラーモードは無効

bit 12 SHRSNKEN3: 出力 #3 のシンク共有イネーブルビット

1 = シンク電流ミラーモードは有効 (参照電流源の共有 )0 = シンク電流ミラーモードは無効

bit 11 GENSRCEN3: 出力 #3 の生成ソース イネーブルビット (1)

1 = ソース電流源がソースミラー回路電流を生成する0 = ソース電流源はソースミラー回路電流を生成しない

bit 10 GENSNKEN3: 出力 #3 の生成シンク イネーブルビット (1)

1 = ソース電流源がシンクミラー回路電流を生成する0 = ソース電流源はシンクミラー回路電流を生成しない

bit 9 SRCEN3: 出力 #3 のソース イネーブルビット

1 = 電流ソースは有効0 = 電流ソースは無効

bit 8 SNKEN3: 出力 #3 のシンク イネーブルビット

1 = 電流シンクは有効0 = 電流シンクは無効

bit 7-6 未実装 : 「0」として読み出し

bit 5 SHRSRCEN2: 出力 #2 のソース共有イネーブルビット 1 = ソース電流ミラーモードは有効 (参照電流源の共有 )0 = ソース電流ミラーモードは無効

bit 4 SHRSNKEN2: 出力 #2 のシンク共有イネーブルビット

1 = シンク電流ミラーモードは有効 (参照電流源の共有 )0 = シンク電流ミラーモードは無効

bit 3 GENSRCEN2: 出力 #2 の生成ソース イネーブルビット (1)

1 = ソース電流源がソースミラー回路電流を生成する0 = ソース電流源はソースミラー回路電流を生成しない

bit 2 GENSNKEN2: 出力 #2 の生成シンク イネーブルビット (1)

1 = ソース電流源がシンクミラー回路電流を生成する0 = ソース電流源はシンクミラー回路電流を生成しない

bit 1 SRCEN2: 出力 #2 のソース イネーブルビット

1 = 電流ソースは有効0 = 電流ソースは無効

bit 0 SNKEN2: 出力 #2 のシンク イネーブルビット

1 = 電流シンクは有効0 = 電流シンクは無効

Note 1: 電流ミラーモードを使う場合、対応する SHRSRCENx または SHRSNKENx ビットをマスタチャンネルおよび参照を共

有する全チャンネルで有効にする必要があります。

DS70005253A_JP-p.6 2016 Microchip Technology Inc.

電流バイアス ジェネレータ (CBG)

レジスタ 2-3: IBIASCONL: 電流バイアス ジェネレータ 50 µA 電流ソース制御 Low

U-0 U-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0— — SHRSRCEN1 SHRSNKEN1 GENSRCEN1(1) GENSNKEN1(1) SRCEN1 SNKEN1

U-0 U-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0— — SHRSRCEN0 SHRSNKEN0 GENSRCEN0(1) GENSNKEN0(1) SRCEN0 SNKEN0

凡例 :R = 読み出し可能ビット W = 書き込み可能ビット U = 未実装ビット、「0」として読み出し

-n = POR 時の値 1 = ビットはセット 0 = ビットはクリア x = ビットは未知

bit 15-14 未実装 : 「0」として読み出し

bit 13 SHRSRCEN1: 出力 #1 のソース共有イネーブルビット

1 = ソース電流ミラーモードは有効 (参照電流源の共有 )0 = ソース電流ミラーモードは無効

bit 12 SHRSNKEN1: 出力 #1 のシンク共有イネーブルビット

1 = シンク電流ミラーモードは有効 (参照電流源の共有 )0 = シンク電流ミラーモードは無効

bit 11 GENSRCEN1: 出力 #1 の生成ソースイネーブルビット (1)

1 = ソース電流源がソースミラー回路電流を生成する0 = ソース電流源はソースミラー回路電流を生成しない

bit 10 GENSNKEN1: 出力 #1 の生成シンク イネーブルビット (1)

1 = ソース電流源がシンクミラー回路電流を生成する0 = ソース電流源はシンクミラー回路電流を生成しない

bit 9 SRCEN1: 出力 #1 のソース イネーブルビット

1 = 電流ソースは有効0 = 電流ソースは無効

bit 8 SNKEN1: 出力 #1 のシンク イネーブルビット

1 = 電流シンクは有効0 = 電流シンクは無効

bit 7-6 未実装 : 「0」として読み出し

bit 5 SHRSRCEN0: 出力 #0 の共有ソース イネーブルビット

1 = ソース電流ミラーモードは有効 (参照電流源の共有 )0 = ソース電流ミラーモードは無効

bit 4 SHRSNKEN0: 出力 #0 の共有シンク イネーブルビット

1 = シンク電流ミラーモードは有効 (参照電流源の共有 )0 = シンク カレントミラー モードは無効

bit 3 GENSRCEN0: 出力 #0 の生成ソース イネーブルビット (1)

1 = ソース電流源がソースミラー回路電流を生成する0 = ソース電流源はソースミラー回路電流を生成しない

bit 2 GENSNKEN0: 出力 #0 の生成シンク イネーブルビット (1)

1 = ソース電流源がシンクミラー回路電流を生成する0 = ソース電流源はシンクミラー回路電流を生成しない

bit 1 SRCEN0: 出力 #0 のソース イネーブルビット

1 = 電流ソースは有効0 = 電流ソースは無効

bit 0 SNKEN0: 出力 #0 のシンク イネーブルビット

1 = 電流シンクは有効0 = 電流シンクは無効

Note 1: 電流ミラーモードを使う場合、 対応する SHRSRCENx または SHRSNKENx ビットをマスタチャンネルおよび参照を共

有する全チャンネルで有効にする必要があります。

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3.0 モジュールの応用

3.1 モジュールの概要

CBG モジュールは 2 つのクラスの電流ソース (10 µA と 50 µA) で構成されています。

10 µA 電流ソースは汎用であり、ソース電流のみ提供します。この電流ソースを使うと、外部抵抗による電圧の生成 ( 図 3-1 参照 ) と、外部回路またはセンサへのバイアスの供給が可能です。

50 µA 電流ソースを使うと、オフセット電圧を生成して外部信号を内蔵アナログ周辺モジュール (ADC 等 ) の入力レンジ内にシフトする事ができます。入力電圧をシフトすると入力信号のAC 電圧成分のダイナミック レンジを維持したままオフセット電圧を取り除けます。オフセット電圧は外部抵抗 ( 図 3-3 と図 3-4 参照 ) と電流ソースで生成します。オフセット電圧は、許容レンジ内に入力電圧をシフトするためアプリケーションの必要に応じて正または負のどちらにもなり得ます。 50 µA 電流ソースは、複数のソースを備えた電流ミラーモードで動作できます。このモードを使うと、差動信号のオフセット電圧を生成できます ( 図 3-5 参照 )。

Note 1: 生成される電流が小さいため、外部抵抗の値を大きくする必要があります。この大きい抵抗値は、電流ソースが無効の場合にデバイスへ逆に電流を制限する事でデバイスの入力回路を保護します。

2: それぞれの電流ソースは、出力ピン同士を接続する事で外部並列化して電流を増大させる事ができます。

3: 50 µA 電流ソースのシンクモードとソースモードは同時に有効にできます。その場合、デバイスは損傷しませんが消費電流が増大します。この構成では、電流ソースに割り当てたピンによるソースまたはシンク電流はごくわずかです。

4: 電圧オフセットを生成するために使う大きな抵抗は、ADC の入力インピーダンス仕様を超える事があります。ADC の入力要件を満たすため、以下の方法を使う事が必要な場合があります。 • サンプリング時間を長くする • オペアンプ、PGA 等の内部アンプを使う • 入力信号が素早く変化しない場合、入力ピンに小さなコンデンサを使う

• AC バイアス コンデンサを使う

DS70005253A_JP-p.8 2016 Microchip Technology Inc.

電流バイアス ジェネレータ (CBG)

3.2 10 µA ソースの基本動作

このソースは主に電流を生成して外部電圧を生成するために使います。 生成した電圧は内部ADC で計測できます。 または外部回路にバイアスをかけるために使えます。 このクラスのソースは電流の供給 ( ソース ) のみ可能です。 外部電圧を生成するには、 電流ソースピンとAVSS の間に外部抵抗を接続します ( 図 3-1 参照 )。 電流が RSHIFT 抵抗両端で電圧を生成します ( 式 3-1 と例 3-1 参照 )。 複数のソースを並列に接続すると、 電流を増大させる事ができます。 この電圧は内部 ADC または外部回路で計測できます。

図 3-1: 10 µA 電流ソース

式 3-1: RSHIFT の計算式

例 3-1: 10 µA ソースの有効化

AVDD

ONI10ENx

I/O PinADC

RESD

RESD

REXT

AVSS

Output Voltage

Note: V(REXT) は AVDD – 0.5 V (typ.) を超えない事が必要です ( セクション 3.3.6「動作レンジ」参照 )。

V(REXT) = 10 µA × REXT

REXT = 10 kOhms、AVDD = 3.3 VVPIN = 10k * 10 µA = 100 mvVREXT << 3.3 V – .5 V、従って V(REXT) の要件を満たします。

// User code to enable a 10ua sourceBIASCONbits.ON = 1; // enable the moduleBIASCONbits.I10EN0 = 1; // enable 10ua source channel 0

2016 Microchip Technology Inc. DS70005253A_JP-p.9

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3.3 50 µA ソースの基本動作

50 µA 電流ソースは主に、DC オフセットを除去して計測対象の信号を ADC モジュールの入力レンジ内に収めるために使います。図 3-2 に、代表的な計測対象信号を示します (DC オフセットのある AC 信号 )。このクラスの電流ソースを使うと、外部抵抗で正または負のシフトが可能です。以下の例は、入力電圧をシフトするための基本構成と必要な計算を示します。式 3-2 に示す計算式を使って正負電圧シフトを求めます。

式 3-2: RSHIFT 値の計算式

図 3-2: DC オフセットのある AC 信号成分

Note: V(RSHIFT)はAVDD – 0.7 V (typ.)を超えない事が必要です(セクション 3.3.6「動作レンジ」参照 )。

RSHIFT = VSHIFT

50 µA

VSHIFT = VINDC – VINAC2( )

t

Voltage

AC Signal Component(VINAC)

0

DC Offset 48V

VSHIFT

DS70005253A_JP-p.10 2016 Microchip Technology Inc.

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3.3.1 正の入力電圧に対する電圧シフト

正の入力電圧をシフトするには、CBG ソースを 1 つだけ使います。このソースを使って負電圧を生成し、入力信号をオフセットさせます。図 3-3 を参照してください。式 3-1 に、このアプリケーションの計算式を示します。

図 3-3: シングルエンドの正電圧シフト

例 3-2: シングルエンドの正電圧シフト

AVDD

ADCRESD

RESD

RSHIFT

SRCENx50 µA

VIN3V Pk-Pk-24V DC

ON

3V p-p Signal with a -24V Offset:

VINmin = -24V - (3V / 2) = -25.5VVINmax = -24V + (3V / 2) = -22.5V

VSHIFT = |Vinmin|RSHIFT = 25.5V / 50uA = 510k Ohm

standard 5% value is 510k Ohmstandard 1% value is 511k OhmShift with standard value resistor is 511k * 50uA = 25.55V

input range = (VINmax - VSHIFT) - (VINmin - VSHIFT)(49.5V - 46.5V) - (46.5V - 46.5V) = 3V// sample code to enable 50uA current sink.BIASCONbits.ON = 1; // enable the moduleIBIASCONLbits.SNKEN1 = 1; // enable 50ua sink channel 1

2016 Microchip Technology Inc. DS70005253A_JP-p.11

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3.3.2 負の入力電圧に対する電圧シフト

負の入力電圧をシフトするには、CBG ソースを 1 つだけ使います。このソースを使って正電圧を生成し、入力信号をオフセットさせます ( 図 3-4 参照 )。例 3-3 に計算式を示します。

図 3-4: シングルエンドの負電圧シフト

例 3-3: シングルエンドの負電圧シフト

AVSS

ADCRESD

RESDRSHIFT

SNKENx50 µA

48V DC3V Pk-Pk

VIN

ON

入力デバイスは 3.3 V で動作 信号は 3 V p-p の振幅に 48 V のオフセットがあるADC への入力範囲 : 0 ~ 3 VNote: 負のオフセットが必要なため、電流ソースは電流をシンクしてオフセットを取り除く

必要があります。

3V p-p signal with a 48V offset

VINmin = 48V - (3V / 2) = 46.5V VINmax = 48V + (3V / 2) = 49.5V

VSHIFT = |VINmin|RSHIFT = 46.5V / 50uA = 930k Ohm

standard 1% value is 931k OhmShift with standard value resistor is 931k * 50uA = 46.55V

input range = (VINmax - VSHIFT) - (VINmin - VSHIFT)(49.5V - 46.5V) - (46.5V - 46.5V) = 3V

// sample code to enable 50uA current sink.BIASCONbits.ON = 1; // enable the moduleIBIASCONLbits.SNKEN1 = 1; // enable 50ua sink channel 1

DS70005253A_JP-p.12 2016 Microchip Technology Inc.

電流バイアス ジェネレータ (CBG)

3.3.3 電流ミラーリングと差動入力

50 µA ソースは電流ミラーモードで動作できます。電流ミラーリング モードは複数のソースを接続し、参照ソースの電流を使って他のソースの電流を設定します。このモードは複数ソース間で電流を整合させる事が重要な場合、例えば差動電圧をシフトさせる場合に使います。

電流ミラーリング モードでは、GENSRCENx ビットを電流ソースまたは GENSNKENx ビットを電流シンクとして設定する事でソースを 1 つを参照ソースとして設定する必要があります。SHRSRCENx ビットをソースまたは SHRSNKENx をシンクとして設定すると、他のソースの電流がこの参照ソースを使って設定されます。複数のソースが 1 つの参照電圧を共有できます。電流ミラーのソースとシンクはそれぞれ 1 本の配線で接続されており、シンクまたはソース用にミラーリングされたソースが独立したセットを複数持つ事はできません。 参照ソースの電流は RSHIFT 抵抗値で設定します ( 式 3-3 参照 )。RSHIFT 抵抗の値は、意図しない電圧オフセットを低減するため厳密に一致させる必要があります。

差動入力をシフトさせるため、2 つの CBG ソースを電流ミラーとして設定します。次に、この2 つのソースを使って負のオフセットを生成し、入力信号から DC オフセットを取り除きます。図 3-5 と例 3-4 を参照してください。

式 3-3: RSHIFT 値の計算式

図 3-5: 差動信号シフト

RSHIFT =VSHIFT50 µA

Note 1: 内部オペアンプまたはプログラマブル ゲインアンプ (PGA)

SHRSNKENx

RSENSE

RESD RESD

SHRSRCENx

Amp(1)Amp(1)

AVSS AVSS

ADCADCONGENSNKENx

RSHIFT RSHIFT

RESD RESD

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例 3-4: 差動電圧シフト

差動電圧のシフト条件 :デバイスは 3.3 V で動作入力信号 : 0.5 V Pk-Pk の振幅に対して 12 V のオフセットがあるアンプの入力 : 0 ~ 0.5 VNote: 負のオフセットが必要なため、電流ソースは電流をシンクしてオフセットを取り除く

必要があります。

VIN(DC) = 12V – (0.5V / 2) = 11.5V RISET = (11.5V - .7V) / 50uA = 216k Ohmsstandard 1% value is 215k OhmShift with standard value resistor is 215k * 50uA = 10.75VRSHIFT = RISET

// configure current sinksIBIASCONHbits.GENSNKEN3 = 1; // configure as current mirror referenceIBIASCONHbits.SHRSNKEN3 = 1; // output reference current

IBIASCONHbits.SHRSNKEN2 = 1; // configure to use current mirror referenceBIASCONbits.ON = 1; // enable module

DS70005253A_JP-p.14 2016 Microchip Technology Inc.

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3.3.4 入力電圧のシフトと入力信号の減衰

信号の振幅が ADC 入力レンジを超過して DC オフセットも含んでいる場合、電圧シフトと分圧器が必要です ( 図 3-6 参照 )。この組み合わせを使う事で、入力信号を ADC 入力に対してスケーリングし、DC オフセットを取り除く事ができます ( 式 3-4 参照 )。

式 3-4: 入力スケーリングと電圧シフトのための抵抗値の計算式

図 3-6: 80 V オフセットに 6 V Pk-Pk の信号の場合

RSHIFT =VSHIFT – (RSHIFT × 50 µA) × RATTEN

RATTEN × RSHIFT

Note 1: 内部オペアンプまたはプログラマブル ゲインアンプ (PGA)

RESD RESD

RSHIFT

RATTEN RATTEN

AVss

AVss

AVss

AVss

RSENSE

SHRSNKENx SHRSNKENxONGENSNKENx

Amp(1)

ADC

RESD

Amp(1)

ADC

RESD

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3.3.5 出力電流の設定

電流ミラーモードでは、ミラー電流は参照ソースに接続した RSHIFT 抵抗で設定します。この抵抗値は式 3-5 と例 3-5 の計算式で求めます。別の電流が必要な場合、この計算式の電流値 50 µAをその電流に置き換える事で抵抗値を求める事ができます。代表的な動作レンジは 5 ~ 50 µAです。ミラーリングされたチャンネルでは、参照ソースのために求めた抵抗値と同じ値を使う必要があります。

式 3-5: 出力電流の設定

例 3-5: 出力電流の設定

3.3.6 動作レンジ

電流ソースによって駆動される抵抗で生成可能な最大電圧は、AVDD と回路内のもう 1 つの電圧ソースで決まります。

抵抗を AVSS に接続した場合 ( 図 3-1 参照 )、 生成可能な最大電圧はほぼ AVDD と同じです。しかし、生成された電圧が電流ソースの内部しきい値を超過すると、出力電流は減少します。これを防ぐため、 REST + REXT の最大生成電圧を 10 µA ソースの場合は AVDD – 0.5 V (typ.)、50 µA ソースの場合は AVDD – 0.7 V (typ.) に制限する必要があります。

3.3.7 ADC入 力に関する注意事項

ADC の入力インピーダンスが ADC クロック周期または TAD で指定する必要充電時間を決定します。このインピーダンスは内部抵抗、ADC チャンネル選択スイッチ、RESD、任意の外部抵抗で構成されます。オフセットの生成に必要な外部抵抗値が大きい場合、デバイスの ADC 入力仕様から外れる事があります。その場合、内部オペアンプまたは PGA で ADC を抵抗から絶縁する必要があります。

REXT = (AVDD – VTH (typ))/I

生成される電圧値は以下の値を下回る必要があります。

VDD – .7V ( セクション 3.3.6「動作レンジ」参照 )

必要な電流 : 25 µAAVDD = 3.3 V

(3.3V - 0.7V) / 25uA = 104 kOhms

最も近い標準値は 105 kΩ です。

DS70005253A_JP-p.16 2016 Microchip Technology Inc.

電流バイアス ジェネレータ (CBG)

3.4 デバイスピンの ESD 構成

デバイスは各ピンに複数の ESD 抵抗を備えています ( 図 3-1 と図 3-3 参照 )。ADC とその他のアナログ周辺モジュールは、 それぞれ独立した ESD 抵抗を備えています。この構成の場合、 ADC が計測する電圧は電流ソース ESD 抵抗両端の電圧を含みません。

3.5 割り込み 電流ソースモジュールは割り込みを生成しません。

3.6 省電力モードにおける動作

それぞれの電流ソースは省電力モードで動作します。

3.7 リセットの影響 リセットが発生するとモジュールのレジスタは初期リセット値に戻り、電流ソースは無効になります。

2016 Microchip Technology Inc. DS70005253A_JP-p.17

dsPIC33/PIC24 ファミリ リファレンス マニュアル

4.0 関連アプリケーション ノート

本書に関連するアプリケーション ノートの一覧を以下に記載します。一部のアプリケーションノートは dsPIC33/PIC24 デバイスファミリ向けではありません。ただし概念は共通しており、変更が必要であったり制限事項が存在するものの利用が可能です。電流バイアス ジェネレータ(CBG) モジュールに関連する最新のアプリケーション ノートは以下の通りです。

タイトル アプリケーション ノート番号

現在、関連するアプリケーション ノートはありません。 –

Note: dsPIC33/PIC24 デバイスファミリ向けのその他のアプリケーション ノートとサンプルコードは、Microchip 社のウェブサイト (www.microchip.com) をご覧ください。

DS70005253A_JP-p.18 2016 Microchip Technology Inc.

電流バイアス ジェネレータ (CBG)

5.0 改訂履歴

リビジョン A (2016 年 3 月 )本書は初版です。

2016 Microchip Technology Inc. DS70005253A_JP-p.19

dsPIC33/PIC24 ファミリ リファレンス マニュアル

NOTE:

DS70005253A_JP-p.20 2016 Microchip Technology Inc.

Microchip社製デバイスのコード保護機能に関して以下の点にご注意ください。

• Microchip社製品は、該当するMicrochip社データシートに記載の仕様を満たしています。

• Microchip社では、通常の条件ならびに仕様に従って使用した場合、Microchip社製品のセキュリティ レベルは、現在市場に

流通している同種製品の中でも最も高度であると考えています。

• しかし、コード保護機能を解除するための不正かつ違法な方法が存在する事もまた事実です。弊社の理解では、こうした手法

は全てMicrochip社データシートにある動作仕様書以外の方法でMicrochip社製品を使用する事です。このような行為は知的

所有権の侵害に該当する可能性が非常に高いと言えます。

• Microchip社は、コードの保全について懸念を抱いているお客様と連携し、対応策に取り組んでいきます。

• Microchip社を含む全ての半導体メーカーで、自社のコードのセキュリティを完全に保証できる企業はありません。コード保

護機能とは、Microchip社が製品を「解読不能」として保証するものではありません。

コード保護機能は常に進歩しています。Microchip社では、常に製品のコード保護機能の改善に取り組んでいます。Microchip社の

コード保護機能の侵害は、デジタル ミレニアム著作権法に違反します。そのような行為によってソフトウェアまたはその他の著作

物に不正なアクセスを受けた場合、デジタル ミレニアム著作権法の定めるところにより損害賠償訴訟を起こす権利があります。

本書に記載されているデバイス アプリケーション等に関する

情報は、ユーザの便宜のためにのみ提供されているものであ

り、更新によって無効とされる事があります。お客様のアプ

リケーションが仕様を満たす事を保証する責任は、お客様に

あります。Microchip 社は、明示的、暗黙的、書面、口頭、法

定のいずれであるかを問わず、本書に記載されている情報に

関して、状態、品質、性能、商品性、特定目的への適合性を

はじめとする、いかなる類の表明も保証も行いません。

Microchip 社は、本書の情報およびその使用に起因する一切の

責任を否認します。Microchip 社の明示的な書面による承認な

しに、生命維持装置あるいは生命安全用途に Microchip 社の製

品を使用する事は全て購入者のリスクとし、また購入者はこ

れによって発生したあらゆる損害、クレーム、訴訟、費用に

関して、Microchip 社は擁護され、免責され、損害をうけない

事に同意するものとします。暗黙的あるいは明示的を問わず、

Microchip社が知的財産権を保有しているライセンスは一切譲

渡されません。

2016 Microchip Technology Inc.

Microchip社では、ChandlerおよびTempe (アリゾナ州)、Gresham (オレゴン州)の本部、設計部およびウェハー製造工場そしてカリフォルニア州とインドのデザイン センターがISO/TS-16949:2009認証を取得しています。Microchip社の品質システムプロセスおよび手順は、PIC® MCUおよびdsPIC® DSC、KEELOQ®コード ホッピング デバイス、シリアルEEPROM、マイクロペリフェラル、不揮発性メモリ、アナログ製品に採用されています。さらに、開発システムの設計と製造に関するMicrochip社の品質システムはISO 9001:2000認証を取得しています。

QUALITY MANAGEMENT SYSTEM CERTIFIED BY DNV

== ISO/TS 16949 ==

商標

Microchip 社の名称とロゴ、Microchip ロゴ、AnyRate、dsPIC、FlashFlex、flexPWR、Heldo、JukeBlox、KeeLoq、KeeLoq ロゴ、Kleer、LANCheck、LINK MD、MediaLB、MOST、MOST ロゴ、MPLAB、OptoLyzer、PIC、

PICSTART、PIC32 ロゴ、RightTouch、SpyNIC、SST、SSTロゴ、SuperFlash、UNI/O は米国およびその他の国における

Microchip Technology Incorporated の登録商標です。

ClockWorks、The Embedded Control Solutions Company、ETHERSYNCH、Hyper Speed Control、HyperLight Load、IntelliMOS、mTouch、Precision Edge、QUIET-WIRE は米国

における Microchip Technology Incorporated の登録商標です。

Analog-for-the-Digital Age、Any Capacitor、AnyIn、AnyOut、BodyCom、chipKIT、chipKIT ロゴ、CodeGuard、dsPICDEM、dsPICDEM.net、Dynamic Average Matching、DAM、ECAN、EtherGREEN、In-Circuit Serial Programming、ICSP、Inter-Chip Connectivity、JitterBlocker、KleerNet、KleerNet ロゴ、MiWi、motorBench、MPASM、MPF、MPLAB Certified ロゴ、MPLIB、MPLINK、MultiTRAK、NetDetach、Omniscient Code Generation、PICDEM、

PICDEM.net、PICkit、PICtail、PureSilicon、RightTouch ロ

ゴ、REAL ICE、Ripple Blocker、Serial Quad I/O、SQI、SuperSwitcher、SuperSwitcher II、Total Endurance、TSHARC、USBCheck、VariSense、ViewSpan、WiperLock、Wireless DNA、ZENA は米国およびその他の国における

Microchip Technology Incorporated の商標です。

SQTP は米国における Microchip Technology Incorporated の

サービスマークです。

Silicon Storage Technology は米国以外の国における

Microchip Technology Inc. の登録商標です。

GestIC はその他の国における Microchip Technology Inc. の子

会社である Microchip Technology Germany II GmbH & Co. & KG の登録商標です。

その他本書に記載されている商標は各社に帰属します。

© 2016, Microchip Technology Incorporated, Printed in the U.S.A., All Rights Reserved.

ISBN: 978-1-5224-3061-2

DS70005253A_JP-p,21

DS70005253A_JP-p.22 2016 Microchip Technology Inc.

北米

本社2355 West Chandler Blvd.Chandler, AZ 85224-6199Tel: 480-792-7200 Fax: 480-792-7277技術サポート: http://www.microchip.com/supportURL: www.microchip.com

アトランタDuluth, GA Tel: 678-957-9614 Fax: 678-957-1455

オースティン、TXTel: 512-257-3370

ボストンWestborough, MA Tel: 774-760-0087 Fax: 774-760-0088

シカゴItasca, IL Tel: 630-285-0071 Fax: 630-285-0075

クリーブランドIndependence, OH Tel: 216-447-0464 Fax: 216-447-0643

ダラスAddison, TX Tel: 972-818-7423 Fax: 972-818-2924

デトロイトNovi, MI Tel: 248-848-4000

ヒューストン、TX Tel: 281-894-5983

インディアナポリスNoblesville, IN Tel: 317-773-8323Fax: 317-773-5453

ロサンゼルスMission Viejo, CA Tel: 949-462-9523 Fax: 949-462-9608

ニューヨーク、NY Tel: 631-435-6000

サンノゼ、CA Tel: 408-735-9110

カナダ - トロントTel: 905-673-0699 Fax: 905-673-6509

アジア/太平洋

アジア太平洋支社Suites 3707-14, 37th FloorTower 6, The GatewayHarbour City, Kowloon

香港Tel: 852-2943-5100Fax: 852-2401-3431

オーストラリア - シドニーTel: 61-2-9868-6733Fax: 61-2 -9868-6755

中国 - 北京Tel: 86-10-8569-7000 Fax: 86-10 -8528-2104

中国 - 成都Tel: 86-28-8665-5511Fax: 86-28 -8665-7889

中国 - 重慶Tel: 86-23-8980-9588Fax: 86-23 -8980-9500

中国 - 東莞Tel: 86-769-8702-9880

中国 - 杭州Tel: 86-571-8792-8115 Fax: 86-571 -8792-8116

中国 - 香港SARTel: 852-2943-5100 Fax: 852-2401-3431

中国 - 南京Tel: 86-25-8473-2460Fax: 86-25 -8473-2470

中国 - 青島Tel: 86-532-8502-7355Fax: 86-532 -8502-7205

中国 - 上海Tel: 86-21-5407-5533 Fax: 86-21 -5407-5066

中国 - 瀋陽Tel: 86-24-2334-2829Fax: 86-24 -2334-2393

中国 - 深圳Tel: 86-755-8864-2200 Fax: 86-755 -8203-1760

中国 - 武漢Tel: 86-27-5980-5300Fax: 86-27 -5980-5118

中国 - 西安Tel: 86-29-8833-7252Fax: 86-29 -8833-7256

アジア/太平洋

中国 - 厦門Tel: 86-592-2388138 Fax: 86-592-2388130

中国 - 珠海Tel: 86-756-3210040 Fax: 86-756-3210049

インド - バンガロールTel: 91-80-3090-4444 Fax: 91-80 -3090-4123

インド - ニューデリーTel: 91-11-4160-8631Fax: 91-11 -4160-8632

インド - プネTel: 91-20-3019-1500

日本 - 大阪Tel: 81-6-6152-7160 Fax: 81-6 -6152-9310

日本 - 東京Tel: 81-3-6880-3770 Fax: 81-3 -6880-3771

韓国 - 大邱Tel: 82-53-744-4301Fax: 82-53 -744-4302

韓国 - ソウルTel: 82-2-554-7200Fax: 82-2-558-5932または 82-2 -558-5934

マレーシア - クアラルンプールTel: 60-3-6201-9857Fax: 60-3 -6201-9859

マレーシア - ペナンTel: 60-4-227-8870Fax: 60-4 -227-4068

フィリピン - マニラTel: 63-2-634-9065Fax: 63-2 -634-9069

シンガポールTel: 65-6334-8870Fax: 65-6334-8850

台湾 - 新竹Tel: 886-3-5778-366Fax: 886-3 -5770-955

台湾 - 高雄Tel: 886-7-213-7828

台湾 - 台北Tel: 886-2-2508-8600 Fax: 886-2 -2508-0102

タイ - バンコクTel: 66-2-694-1351Fax: 66-2 -694-1350

ヨーロッパ

オーストリア - ヴェルスTel: 43-7242-2244-39Fax: 43-7242 -2244-393

デンマーク - コペンハーゲンTel: 45-4450-2828 Fax: 45-4485-2829

フランス - パリTel: 33-1-69-53-63-20 Fax: 33-1-69-30-90-79

ドイツ - デュッセルドルフTel: 49-2129-3766400

ドイツ - カールスルーエTel: 49-721-625370

ドイツ - ミュンヘンTel: 49-89-627-144-0 Fax: 49-89-627-144-44

イタリア - ミラノ Tel: 39-0331-742611 Fax: 39-0331-466781

イタリア - ヴェニスTel: 39-049-7625286

オランダ - ドリューネンTel: 31-416-690399 Fax: 31-416-690340

ポーランド - ワルシャワTel: 48-22-3325737

スペイン - マドリッドTel: 34-91-708-08-90Fax: 34-91-708-08-91

スウェーデン - ストックホルムTel: 46-8-5090-4654

イギリス - ウォーキンガムTel: 44-118-921-5800Fax: 44-118 -921-5820

各国の営業所とサービス

2015/07/14