内蔵 ADC は、測定で双方向電流をサポートするように設計された高性能、低オフセット、低ドリフトのデルタ シグマ ADC です。測定された入力は、高電圧入力マルチプレクサを経由して選択され、ADC 入力に入ります (図 6-6を参照)。ADC アーキテクチャにより、温度範囲全体の低ドリフト測定と、同相電圧、温度、電源変動に対する安定したオフセット測定を実現しています。電流センシング アプリケーションでは、システムの実用的なダイナミック レンジを最大化する 0V 近くのオフセット電圧を供給する低オフセット ADC が推奨されます。

INA745xは、ダイ温度、電流、バス電圧を測定します。各電流測定の前に、内部温度測定が行われます。その後で温度補償が電流測定に適用され、低ドリフト性能が実現されます。ADC_CONFIG レジスタの MODE ビット設定により、電流またはバス電圧のみを変換するモードを選択できるようになり、ユーザーは特定のアプリケーション要件を満たすように監視機能を設定することができます。ADC 変換が完了すると、対応するレジスタ内の変換された値が個別に更新され、平均化が選択されていない場合は、変換終了時にデジタル インターフェイスを介して値を読み取ることができます。

シャント電圧、バス電圧、温度入力の変換時間は、ADC_CONFIG レジスタでプログラムされた値に応じて、50μs～4.12ms の範囲で個別に設定されます。温度とシャント電圧の両方の測定が行われた後で、電流の値が計算されます。電流測定値を得るための合計時間は、これら 2 つのパラメータの変換時間の合計です。有効な測定入力はシーケンシャルに変換されるため、すべての入力の総変換時間は、各入力の変換時間と有効な入力数によって異なります。平均化が使用されている場合、平均化アキュムレータに中間値が保存され、変換シーケンスは平均化の回数に到達するまで繰り返されます。すべての平均化が完了すると、最終的な値は対応のレジスタで更新され、読み出しが可能になります。これらの値は、次に変換が完了して結果が書き換えられるまで、データ出力レジスタに保持されます。この場合、データ出力レジスタの読み取りは、動作中の変換には影響しません。

ADC には、連続モードとトリガ モードの 2 種類の変換モードがあり、ADC_CONFIG レジスタの MODE ビットで設定されます。連続変換モードでは、前述のように、ADC は入力測定値の変換と出力レジスタの更新を無限ループで連続して行います。トリガ変換モードでは、ADC は上述のように入力測定値を変換した後、シャットダウン モードに移行し、MODE ビットに書き込むことで次の単発トリガが生成されるまでシャットダウン モードに入ります。MODE ビットを書き込むと、動作中のトリガ変換や連続変換は割り込みが入り、再始動します。最後に変換されたデータは次の変換が完了するまで使用可能に維持されるため、デバイスの値はいつでも読み取れます。変換準備完了フラグは、すべての変換、平均化が完了した後にセットされます。

変換準備フラグ (CNVRF) は、以下の条件でクリアされます。

• ADC_CONFIG レジスタへの書き込み (シャットダウン モードの選択を除く)
• DIAG_ALRT レジスタを読み出す

INA745x デバイスはいずれかの変換モードのどちらかで使用されますが、専用デジタル エンジンが電流、電力、電荷量、エネルギーの値をバックグラウンドで計算しています (内部測定および計算エンジン を参照)。トリガ モードでは、本デバイスは経過時間を記録しないため蓄積レジスタ (ENERGY、CHARGE) は無効です。エネルギーと充電の測定時間の蓄積について、重要な測定が必要とされるアプリケーションの場合、デバイスは蓄積結果を連続更新し、システムの充電とエネルギー消費を正しく表現できるよう、デバイスが連続変換モードを使用するように設定する必要があります。すべての計算はバックグラウンドで実行され、変換時間に影響しません。

システムの他のコンポーネントとの同期が必要なアプリケーションの場合、INA745x の変換時間は CONFIG レジスタの CONVDLY ビットをプログラミングすることにより、0 (遅延なし)～510ms の範囲で遅延する可能性があります。変換遅延のプログラミングにおける分解能は 2ms です。変換遅延は、デフォルトで 0ms に設定されます。電圧や電流を監視する目的で使用される外部のデバイスが複数ある場合、変換遅延によって測定の同期が行われます。電圧と電流を測定する際に時間を合わせる必要があるアプリケーションの場合、外部の電圧と電流の測定がほぼ同時に行われるように、遅延している電流測定には 2 つのデバイスを使用することができます。ADC の内部時間のベースが正確でも、内部時間と外部時間のベースの不一致により、時間の経過とともに同期は失われていくことに注意してください。