TI - MCU - MSP430使用指南32 -> SAC智能模拟组合

SAC（Smart Analog Combo），即智能模拟组合，这个IP核出来的时间并不长，目前只用在了两个片子上：MSP430FR2353和MSP430FR2355。首先看一下SAC内部是个什么结构呢：

从上图可以看到，内部本质上就是一个OPA放大器，同时在运放的+和-的输入端有个选择开关，可以根据客户的需求搭建不同的电路，同时内部还集成一个12 bit的DAC模块，用于在一些使用环境下提供固定的电压，可以实现电压偏移的目的。

针对上述这个内部结构，我们进行细致的分析：

对于+输入端，有三个可以选择的通道：

00：引脚接入  

01：12 bit DAC信号  

10：内部Amp的输出，也就是其他SAC模块的输出，用于多级Amp的组合。

对于-输入端，同样也有三个可以选择的通道：

00：引脚接入（也可以选择本Amp的输出构成反馈电路，也可以直接接地）

01：可编程的增益

10：内部Amp的输出，也就是其他SAC模块的输出，用于多级Amp的组合。

那么如何使用呢，主要用在哪些方面呢：

总的一句话来说，只要是使用Amp的电路设计上，都能用到这个模块的资源，在聚焦一点的话，就是微小电流的检测，比如生物科技中的血糖仪，血氧仪，脉搏检测器等。同时也可以用于驱动一定功率的红外或者led。

下面讲述有哪几种常用的方法即连接方式：

• General-Purpose Mode (通用模式)

如上图所示的通用模式，OA的正端和负端均选中位外部引脚作为输入，同时输出端不反馈，因此可直接作为一个OA使用，用户可以自己搭建外围电路。

• Buffer Mode(缓冲器模式)

如上这种电路拓扑结构，是电压跟随器，电压缓冲器的连接方式（跟随器和缓冲器有一定区别，不细说），在用户要求一些输入阻抗高，输出阻抗低的情况下可以使用。

 

• Inverting  Mode(反转模式)

 

反转模式，如上所示，这种电路结构应该是用户使用最多的电路了，负端作为输入，正端可以提供一个需要的偏执电压，具体公式不细说，比较简单了资料也很多。

对于正端提供的偏执电压呢，有两种方式：内部12 bitDAC和直接引入外部的电压。即位如上所示的两种结构。

 

• Noninverting  Mode(同相模式)

这个电路拓扑是同相模式，输入端从正端输入，负端和输出通过可调节的增益相连接构成一个反馈电路。

 

SAC内部本质上就是运放结构，同时在输入及输出端搭配了多个选择开关，从而用户在使用过程中可以免去外部的电阻，电容等电路，节省板载空间，也可以加速用户设计。同时内部的SAC模块可以级联，进行多级放大，更便于使用。那么如何设置内部的电路结构呢？当然是操作寄存器！ 下面详细讲解一下相关的寄存器设置并给出参考程序。

 

先整体看一下寄存器的内容，SAC模块包括6个寄存器，如下：

 

• SACxOA

 

SACEN : SAC模块的使能位，1时使能所有的SAC模块，失能情况下输出位高阻状态。

OAPM : OA的模式选择，也就是可以是高速或低速的，当然高速或者低速会影响功耗，带宽，速度等，具体参数可以参考芯片的datasheet，如下图所示位FR2355的数据。