ルネサスのアナログフロントエンド内蔵RX23E-Aマイコン
ルネサス エレクトロニクス株式会社（代表取締役社長兼CEO：呉 文精、以下ルネサス）は、このたび、製造装置や試験／計測機器など、温度、圧力、重量、流量といったアナログ信号を高精度に計測する必要があるアプリケーションに向けて、ルネサスとして初めて、補正なしで0.1%未満での精密計測を可能にする32ビットRXマイコン「RX23E-A」グループを発売します。アナログ・フロント・エンド（AFE）の精度は、従来、専用のA/Dコンバータや高精度のオペアンプICを組み合わせることでしか実現できなかった業界最高クラス（オフセットドリフト10nV/℃、ゲインドリフト1ppm/℃、RMSノイズ30nVrms）を実現しました。この高精度なAFEのIP（Intellectual Property）をマイコンと同一製造プロセスで１チップ化したことにより、高精度なセンサ計測と、演算や制御、通信を１チップで実現します。これにより、高精度な計測を必要とするセンサ機器、温度調節計、記録計、計量機器、力覚センサなど幅広い機器の部品点数の削減、省スペース化、システム設計の簡素化が可能です。
新製品は、本日よりサンプル出荷を開始し、量産出荷は2019年12月を予定しています。
現在、プラントや製造工場では、ビッグデータを活用した品質、生産性の向上に伴い、多数のセンサデータを正確かつ安定的に計測するニーズが高まっています。正確にアナログ信号を計測するためには、微小信号の高精度な計測、幅広い環境温度範囲での安定性が求められるため、ノイズ特性、温度ドリフト特性を小さくすることが重要です。今回ルネサスは、こうしたニーズに応えるため、高精度なAFEの開発し、これを産業用マイコンとして多数の実績があるRXマイコンと混載しました。CPUには動作周波数32MHz、DSP（デジタル信号）、FPU（浮動小数点）演算に優れたRXv2コアを搭載。これにより、温度データを活用した適応制御や6軸のひずみデータを活用した逆行列演算も実装することが可能であり、例えば、ロボットアームに使われる力覚センサでは、省スペースで6軸のひずみを高精度で計測、演算する必要がありますが、RX23E-Aを用いれば、6軸のひずみデータの計測と逆行列演算を１チップで実現します。
ルネサスのインダストリアルソリューション事業本部 IAソリューション事業部の事業部長、傳田 明は、次のように述べています。「本新製品により、高精度アナログ計測のシステム構成は劇的に進化するでしょう。ルネサスは、本新製品を第一弾として今後、PLC（Programmable Logic Controller）、DCS（Distributed Control System）、試験／計測器など、さらに高精度な計測が必要とされるアプリケーションに向けて高精度アナログとマイコンを１チップ化した幅広い製品展開を目指します。」
RX23E-A の主な特長
- AFE部
- 24ビットΔΣA/Dコンバータ：最大23ビットの有効分解能。データ出力レートを7.6SPSから15.6kSPSまで柔軟に設定可能。
同期スタートが可能な2台のΔΣA/Dを搭載。チャネル切り替えせずにセンサの温度補償が可能 - PGA（Programmable Gain Amplifier）：最大128倍まで設定可能なレールツーレール入力PGA。オフセットドリフト10nV/℃、ゲインドリフト1ppm/℃、RMSノイズ30nVrms
- 基準電圧源：温度安定性にすぐれた4ppm/℃の低温度ドリフト特性
- 励起電流源：3線式測温抵抗体の測定に必要なマッチングの取れたプログラマブル電流源
- アナログ入力：差動入力 最大6チャネル、疑似差動入力 最大11チャネル、シングルエンド入力 最大11チャネル。全て2台のA/Dコンバータの入力として使用可能
- 24ビットΔΣA/Dコンバータ：最大23ビットの有効分解能。データ出力レートを7.6SPSから15.6kSPSまで柔軟に設定可能。
- マイコン部
- CPU：32ビットRXv2コアを搭載、動作周波数32MHz
DSP命令とFPUによりデジタル信号処理を実装可能 - ROM/RAM： ROM 128KB~256KB、RAM 16KB~32KB
- 通信インタフェース：SPI 1チャネル、UART 4チャネル、I2C 1チャネル、CAN 1チャネル
- 機能安全：A/D コンバータ自己診断機能／断線検出アシスト機能、クロック周波数精度測定回路、独立ウォッチドッグタイマ、DOC によるRAMテストアシスト機能などによりソフトウェア負荷を軽減
- CPU：32ビットRXv2コアを搭載、動作周波数32MHz
- 電源：5V動作に対応、AFE部とマイコン部で独立した電源入力が可能。1.8V～5.5Vまで対応
- 動作温度：–40℃ ～ +85℃、–40℃ ～ +105℃
- パッケージ：48ピンQFP 7mm角、40ピンQFN 6mm角
RX23E-Aの詳細は、こちらをご覧ください。
https://www.renesas.com/products/microcontrollers-microprocessors/rx/rx200/rx23e-a.html
以 上
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