MCP3914：3V八路模拟前端解决方案

方案概述

Microchip公司的MCP3914是3V八路模拟前端（AFE），它包括8个同步取样的Delta-Sigma模数转换器（ADC）、8个PGA、相位延迟补偿区块、低漂移基准电压、数字失调和增益误差校准寄存器以及高速20MHz SPI兼容的串口。

功能定义及性能指标

MCP3914主要特性

•八个同步采样24位分辨率的，Delta-Sigma模拟至数字（A/D）转换器 

• 94.5dB SINAD，-107dBc的总谐波失真（THD）（最多35谐波），112dBFS的SFDR（每个通道）。 

•实现了10000:1的动态范围0.1％典型有功功率测量误差 

•先进的安全特性

- 对安全的数据传输所有通讯的16位循环冗余校验（CRC）校验 

- 16位CRC校验和中断警惕寄存器映射配置 

- 寄存器映射锁（8位安全密钥） 

• 2.7V~3.6V AVDD，DVDD 

•可编程数据速率高达125ksps： 

- 4MHz最大采样频率

- 16MHz最大主时钟 

•过采样率高达4096 

• <10μA超低功耗关断模式 

• -122dB的通道间的串扰 

•低漂移1.2V内部参考电压：10PPM /℃ 

•差分参考电压输入引脚 

•每个通道的高增益可编程增益放大器（PGA）（高达32 V/V） 

•相位延迟补偿（1μs时间分辨率） 

•独立的数据就绪引脚,轻松同步 

•单个24-bit数字偏移和增益误差校正(每个通道)

•高速20MHz串行外设接口（SPI）(模式0，0和1，1兼容性)

•最小传播时间连续读/写模式，与专用16/32-位模式 

•可以40引脚UQFN封装 

•扩展级温度范围：-40℃~+125℃

MCP3914应用

•多相电能表 

•电能计量和功率测量 

•汽车 

•便携式仪表 

•医疗和电源监控

方案优势

MCP3914 ADC是完全可配置的，主要功能如下：16/24-bit分辨率，32过采样率（OSR）为32-4096，增益从1倍~ 32倍，独立的关机和复位，抖动和自动调零。

其大大简化通信，具有8位命令，包括各个连续的读/写模式，和16/24/32-bit数据格式，可以通过直接存储器存取（DMA），一个8/16或32位单片机进行访问，其独立的数据引脚可以直接连接到MCU的中断请求（IRQ）输入。

该MCP3914包括先进的安全功能来保护通信和配置设置，如，两个串行数据输出的CRC-16校验，和静态寄存器映射配置。它还包括一个寄存器映射锁（通过8位安全密钥），以阻止不必要的写命令。

该MCP3914可以与多种电压，电流传感器，包括分流器、电流互感器、Rogowski线圈和霍尔效应传感器相连接。

原理及实物图