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元件 MCU MB90MTR 富士通(Fujitsu)
富士通微电子将推出集成专用测量电路的MCU，可以用于三相和单相电度表应用，提高电度表的性能，并且降低系统成本。本文仅就该芯片原理介绍。
MB90MTR是一个系列产品，内部资源略有不同，用于三相电表的型号为如下表。
| 应用 |
型号 |
电压(V) |
类型 |
ROM(K) |
Flash(K) |
RAM
(K) |
LCD
驱动 |
封装 |
| 三相电表 |
MB90VMTR-3 |
5 |
评估 |
6 |
6 |
12 |
4位
38段
|
QFP100
|
|
MB90FMTR-3 |
Flash带读保护 |
6 |
128 |
6 |
|
MB90MTR-3 |
掩模 |
128 |
6 |
6 |
| 单相电表 |
MB90VMTR-1 |
评估 |
6 |
6 |
12 |
4位
38段
|
QFP80 |
|
MB90FMTR-1 |
Flash带读保护 |
6 |
64 |
3 |
|
MB90MTR-1 |
掩模 |
64 |
6 |
3 |
此外，用于单相和三相电度表的MB90MTR在硬件资源上有上表的差异外，在硬件资源上，还具有以下相同的功能：
- 带有多种输出脉冲周期的RTC；
- 7路14位Sigma-delta方式的ADC(含有增益控制的运算放大器)；
- 低压探测电路；
- 4路16位可重载入定时器；
- 6路16位PPG；
- 2路16位PWC；
- 1个UART；
- 1个8位SIO口；
- 1个I2C总线接口；
- 8路外部中断；
- LCD控制器和驱动器；
内部框图如图一。图中外部绿色表注引脚为三相表PFQ100拥有。
图一、MB90MTR内部框图
在电度表中，司职电信号采样部分的ADC是电度表重要组成部分，MB90MTR的ADC部分，采用7路14位Sigma-Delta结构，配有增益可调的输入运算放大器和滤波电路。7路ADC中，4路为差分输入，另三路为单端输入，另一端，共享AVRIN端。其框图如图二所示。
图二、模拟转换电路框图
模拟信号转换特性下表
| 参数 |
Symble |
最小 |
典型 |
最大 |
单位 |
| 直流特性 |
| 工作电压 |
AVCC |
4.5 |
5 |
5.5 |
V |
| 输入时钟频率 |
fosc |
TBD |
4 |
TBD |
MHz |
| 输出字速 |
OWR |
TBD |
3.90625 |
TBD |
KHz |
| 模拟特性 |
| 输出分辨率 |
|
- |
16 |
- |
Bits |
| 信噪比 |
SNR |
84 |
- |
- |
db |
| 总谐波失真 |
THD |
84 |
- |
- |
db |
| 采样速率 |
fs |
- |
1 |
|
MHz |
| 串扰 |
|
- |
- |
-120 |
db |
| 输出参考电压 |
AVROUT |
1.15 |
1.28 |
- |
V |
| 输入参考电压 |
AVRIN |
- |
1.28 |
1.3 |
V |
| 单端输入范围(增益为1) |
Vsig |
- |
AVRIN±400 |
- |
mV |
| 差分输入范围(增益为1) |
Vdiff |
- |
±800 |
- |
mV |
| 差分输入范围(增益为20) |
Vdiff |
- |
±40 |
- |
mV |
| 输入电容(增益为1) |
Ic |
- |
|
20 |
pF |
| 输入电容(增益为20) |
Ic |
- |
|
1 |
pF | |
在MB90MTR中，已集成了RTC(如图三)，它能提供如下功能
- 单独的供电端；
- 能向系统提供秒、分、时、日、星期、年信息；
- 提供1/2/4/8Hz的脉冲输出；
- 有报警功能；
- 可产生秒/分中断；
- 可产生日/月中断；
- 闰年自动调整功能；
- 支持宽范围的次时钟量，以产生1秒。取决于18位预定标器寄存器适当的选择。
芯片换提供一个可控低电压的探测电路，探测电压值可分别设置在2.8/2.4/2.2V上，误差在±0.3V
图三、MB90MTR的RTC
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