製品概要

機能と利点

  • アナログ入出力
    • 16ビット、400 kSPS ADC
    • 電圧、電流およびインピーダンス測定能力
      • 内部/外部電流および電圧チャンネル
      • 超低漏電スイッチ・マトリックスおよび入力多重通信回路
      • 入力バッファ、プログラマブル・ゲイン・アンプ
  • 電圧DAC
    • デュアル出力VDAC 2つ
      • 出力範囲 0.2 V ~ 2.4 V (センサーに対して±2.2 V の電位)
    • バイアス定電位電解装置およびTIAアンプ 2つ
      • 超低消費電力:DACごとに1 μA
    • 高速12 ビット VDAC: 1 個
      • センサー出力範囲:±607 mV
      • インピーダンス測定用高速TIA
      • 出力用プログラマブル・ゲイン・アンプ
  • アンプ、アクセラレータ、およびリファレンス
    • 低消費電力、低ノイズアンプ 2つ
      • 電気化学センシングでの定電位電解装置バイアスに適しています。
    • 低消費電力、低ノイズTIA 2つ
      • センサー電流出力の測定に適しています(±0.00005μAから±3000μAの範囲)。
      • プログラマブル・ロードおよびゲイン抵抗
    • アナログ・ハードウェア・アクセラレータ
      • DDS波形発生器
      • DFTおよびデジタル・フィルタ
    • 2.5 Vおよび1.82 Vオンチップ、高精度電圧リファレンス
  • ±2°Cによる正確な内部温度センサー
    • <1Ω~10MΩ、0.016Hzから200,000Hzのインピーダンス測定範囲
  • 1秒最大2,000ステップまでのボルタンメトリ・スキャン率
  • マイクロコントローラ
    • 26 MHz ARM Cortex-M3 プロセッサ
    • シリアル・ワイヤ・ポートによりコードのダウンロードとデバッグをサポート
    • 128 kB フラッシュ/64 kBのSRAM
  • 安全性とセキュリティ
    • プログラマブル多項式発生器によるハードウェアCRC
    • ユーザーフラッシュの読出し・書き込み保護
  • オンチップ周辺機器
    • UART、I2C、およびSPIシリアル入出力
    • 最大17GPIOピンまで
      • 外部遮断オプション
    • 汎用、起動およびウォッチドッグ・タイマー
  • 電源
    • 給電および有効な計測範囲:2.8 V~3.6 V
    • 電源モニタ
    • デジタル部30 μA/MHz の有効な消費電流
    • 外部センサーへのバイアスを伴う休止状態:8.5μA
    • SRAM復旧なしでのシャットダウン・モード:2μA
  • パッケージと温度範囲
    • 6 mm × 5 mm、72ピン LGA パッケージ
    • −40°C~+85°Cの周辺運用で仕様規定

製品概要

ADuCM355は、電気化学およびバイオセンサーを制御および測定するために設計されたオンチップ・システムです。ADuCM355は、ARM®Cortex-M3プロセッサに基づいた、超低電力ミックスド・シグナルマイクロコントローラーです。電流、電圧、およびインピーダンスを測定できるように設計されています。

ADuCM355には、入力バッファ、内蔵アンチエイリアス・フィルタ、およびプログラマブル・ゲイン・アンプ(PGA)を備えた 16 ビット 400 kSPS マルチチャンネル逐次近似レジスタ(SAR)A/D コンバータ(ADC)が使用されています。電流入力には、さまざまなタイプのセンサーを測定するためのプログラマブルなゲイン抵抗と負荷抵抗を備えた 3つのトランスインピーダンスアンプ(TIA)が含まれています。アナログ・フロントエンド(AFE)には、もう2つ、一定のバイアス電圧を外部電気化学センサーに保持するポテンショスタット能力を備えた低消費電力アンプが含まれています。これら2つのアンプの非反転入力はオンチップ・デュアル出力D/Aコンバータ(DAC)によって制御されます。アナログ出力は高速DAC及びAC信号を生成するために設計された出力アンプを含みます。

ADCは、±0.9 Vの入力範囲で最大400 kSPSまでの変換率で動作可能です。ACDの前の入力多重通信回路によって、お客様は、測定のための入力チャンネルを選択できます。これらの入力チャンネルには、3つの外部電流入力、多重外部電圧入力、および内部電圧チャンネルなどがあります。内部チャンネルでは、内部の電源電圧、ダイ温度、およびリファレンス電圧を測定して診断することができます。

3つの電圧DACのうち2つはデュアル出力、12ビットストリングDACです。各DAC の一方の出力で定電位アンプの非反転入力を制御し、他方の出力でTIAの非反転入力を制御します。

3つ目のDAC(高速DACとも呼ばれます)はインピーダンス測定用の高電力TIAのために設計されています。プログラマブルな出力周波数範囲は最大200 kHzまでです。

高精度の 1.82 V および 2.5 V 内蔵リファレンス・ソースが提供されています。内部 ADC および VDAC 回路は、この内蔵リファレンス・ソースを使用して、それらのすべての周辺機器に対して低ドリフト性能を実現します。

ADuCM355は、26 MHzのARM Cortex-M3プロセッサを内蔵しています。このプロセッサは32ビットの縮小命令セットコンピュータ(RISC)で、ピーク性能は最大32.5 DMIPSです。ARM Cortex-M3 プロセッサにも柔軟なマルチチャネル・ダイレクト・メモリ・コントローラ(DMA)が搭載されており、シリアル・ペリフェラル・インタフェース(2つの個別SPIポート)、汎用非同期送受信回路(UART)、および通信周辺機器をサポートします。また、ADuCM355は、128 kBの不揮発性フラッシュ/EEメモリとオンチップ内蔵の64 kBのSRAMも保持しています。

デジタル・プロセッサ・サブシステムは、26 MHzのオンチップ発振器からクロックされています。これは、主要なデジタル・ダイ・システム・クロックのソースとなります。任意で、26 MHz PLLをデジタル・システム・クロックとして使用することも可能です。このクロックは、プロセッサをより低い周波数で動作させ、節電するため、内部で細分周が可能です。ロー・パワー内部32 kHz発振器が利用可能でタイマーを測定できます。ADuCM355には3つの汎用タイマー、起動タイマー(汎用タイマーとしても使用可)、そしてシステム・ウォッチドッグ・タイマーが含まれます。

アナログ・サブシステムには、個別の16 MHz発振器があり、これはADC、DACそしてアナログ・ダイ上のその他デジタル・ロジックを測定するためのものです。アナログ・ダイにも個別に32 kHz 低消費電力発振器があり、これは、定電圧ダイ上のウォッチドッグ・タイマーを測定するためのものです。32 kHz 発振器とこのウォッチドッグ・タイマーの両方は、デジタル・ダイ発振器とシステムウォッチドッグ・タイマーとは別のものになります。

特定のアプリケーションで必要に応じて、通信周辺機能の範囲を設定できます。それらの周辺機能は、UART、 I2C、2xSPIそして GPIOポートなどが挙げられます。GPIOは、汎用タイマーと組み合わせ、パルス幅変調(PWM)タイプの出力を生成するために組み合わせることができます。

オンチップのファクトリ・ファームウェアにより、UARTを経由したインサーキット実行されたユーザーフラッシュの消去をサポートすると同時に、非侵入型エミュレーションとプログラムのダウンロードもシリアル・ワイヤ・デバッグ・ポート(SW-DP)インターフェース経由でサポートしています。

ADuCM355は、2.8 Vから3.6 V給電で起動し、仕様温度範囲は −40°Cから +85°Cです。チップは、72ピン 6 mm × 5 mm ランド・グリッド・アレイ(LGA)パッケージにまとめられています。

アプリケーション

  • ガス検出
  • 食品品質
  • 環境検出(空気、水、土)
  • 血糖メーター
  • ライフ・サイエンスおよびバイオセンシング分析
  • 生体インピーダンス測定
  • 一般的なアンペロメトリ(電流滴定)、ボルタンメトリおよびインピーダンス分光学機能

製品ライフサイクル icon-recommended 新規設計にお薦めします

発売済みの製品です。データシートには、最終的な仕様と動作条件がすべて記載されています。新規の設計には、これらの製品の使用を推奨します。

評価キット (1)

参考資料

  • すべてを表示 (23)
  • 3rd Party Solutions (2)
  • データシート (1)
  • ユーザ・ガイド (3)
  • System Reference Design (1)
  • セレクション・ガイド (1)
  • カタログ (1)
  • リファレンス設計 (2)
  • ビデオ (2)
  • アプリケーション・ノート (1)
  • プレス・リリース (2)
  • 技術記事 (6)
  • ウェブキャスト (1)
  • 技術記事

    リファレンス・デザイン (3)

    設計リソース

    アナログ・デバイセズでは、最高レベルの品質と信頼性を備えた製品を提供することに最大の力を常に注いでいます。これを実現するため、製品およびプロセスの設計のあらゆる観点で品質と信頼性のチェックを行っています。そして、それは、製造工程においても同様です。アナログ・デバイセズは常に、出荷製品の「ゼロ・ディフェクト」を目指しています。

    サンプル&購入

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    モデル一覧の項目説明

     

     

     

    評価用ボード

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    価格は1個当たりの米ドルで、米国内における販売価格(FOB)で表示されておりますので、予算のためにのみご使用いただけます。 また、その価格は変更されることがあります。米国以外のお客様への価格は、輸送費、各国の税金、手数料、為替レートにより決定されます。価格・納期等の詳細情報については、弊社正規販売代理店または担当営業にお問い合わせください。なお、 評価用ボードおよび評価用キットの表示価格は1個構成としての価格です。