Ivan's blog
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电子负载 Rev.3 开发笔记
内容提要
本文讨论了电子负载Rev.3的开发过程，重点在电压和电流检测的改进。通过使用MCU片上运放和ADC优化电路设计，电压检测结果需校准。电流检测采用独立模式以提高CMRR，并提到信号保护和静电防护措施，选择CH412K保护器件。整体上，Rev.3在硬件和软件上都有所改进。
关键要点
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Rev.3的电压和电流检测方案经过重新设计，采用MCU片上运放和ADC进行处理。
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电压检测结果需要校准，且在未校准情况下误差较大，怀疑是MCU片上OpAmp性能不足。
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电流检测采用独立模式以提高共模抑制比（CMRR），并支持PGA模式。
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选择CH412K作为信号保护器件，以防止信号电压超过VDDA和静电浪涌。
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硬件恒流部分未使用片上OpAmp，而是采用外置运放以满足MOSFET的驱动需求。
延伸解读
电压检测的校准重要性
在Rev.3中，电压检测结果的校准显得尤为重要。未校准的情况下，误差可能会比Rev.1更大，这提示开发者在设计电路时，需重视校准过程，以确保测量的准确性。MCU片上OpAmp的性能可能是误差的原因之一，因此在选择组件时应考虑其性能限制。
电流检测模式的选择
Rev.3采用了独立模式和PGA模式进行电流检测。独立模式适合高CMRR需求的场景，而PGA模式则适用于布局紧凑的设计。开发者在选择模式时，应根据实际应用需求和电路设计的复杂性来决定，以优化性能和成本。
信号保护措施的必要性
在Rev.3中，选择CH412K作为信号保护器件，能够有效防止信号电压超过VDDA和静电浪涌。这强调了在电子设计中，信号保护措施的重要性，尤其是在使用MCU片上模拟外设时，确保电路的稳定性和可靠性是至关重要的。
延伸问答
Rev.3电子负载的电压检测方案有什么改进？
Rev.3采用了MCU片上运放和ADC进行电压检测，并增加了滤波和保护电路，但电压检测结果仍需校准。
电流检测在Rev.3中是如何设计的？
电流检测采用独立模式以提高共模抑制比（CMRR），并支持PGA模式，增益可通过外置电阻配置。
为什么Rev.3的电压检测结果需要校准？
因为在未校准情况下，电压检测结果的误差较大，怀疑是MCU片上OpAmp性能不足所致。
CH412K保护器件的作用是什么？
CH412K用于信号保护，防止信号电压超过VDDA和静电浪涌，确保电压检测的安全性。
Rev.3在硬件和软件上有哪些改进？
Rev.3在硬件上改进了电压和电流检测方案，软件上实现了Web USB功能，整体性能有所提升。
为什么在硬件恒流部分没有使用片上OpAmp？
因为MOSFET的驱动需求需要5V电压输出，片上OpAmp无法满足这一要求，因此采用了外置运放。
