1.F3系列介绍
" m! U/ `& k) z9 }) L4 F7 P. b- Y% F: y
# g: {+ d% \& E+ ]' }The STM32 F3 seriescombines a 32-bit ARM® Cortex®-M4 core (with FPU and DSP instructions) runningat 72 MHz with a high number of integrated analog peripherals leading to costreduction at application level and simplifying application design.
# ^. Z3 Q  C% L- K
以上是官网对STM32F3系列的简单介绍，可见，STM32F3是ST公司出产的一系列性能较好的MCU，对其属于模拟电路部分的外设进行了增强。比如STM32F303中有四个可以程控增益的运算放大器。STM32F3系列MCU应用不如F4系列那么广泛，因此相关的网上学习资料也较少。本人经过短时间的接触后，对这一系列单片机有了一些了解。本文就是将本人对STM32F3系列（主要是STM32F303）芯片中的运放(OPAMP)的一些简单理解分享出来，帮助更多的人。

9 J/ e* z2 h* O( ?; e1 v大多数参考资料都是来自ST公司的官方网站，由于参考资料都是英文，而本人的英语水平欠佳，所以并没有完整地翻译参考资料。同时，文章中难免有叙述不到位或不准确的部分。对于文中的谬误请大家多多包涵，不吝批评，我会加以改正。

( M) i8 {, ], S9 P2 Y由于手头有一块ST公司的STM32F3DISCOVERY板，它上面的MCU型号是STM32F303VCT6，因此本文主要针对的是STM32F303芯片。
+ ^( F0 a0 s- P: Q2 u8 T7 e/ T
http://www.st.com/en/evaluation- ... sc=stm32f3discovery
" D% C8 Q7 J3 D5 Z
0 Q( g7 r! G( ~% O8 u2.运算放大器（OPAMP）

文章主要针对的是芯片内部的运放，因此对其他芯片的资源不做过多介绍，针对该款芯片的运放（OPAMP）做个简单介绍：

l   0.5mA的输出能力

; q  E, W& m  v2 T1 xl   轨到轨输入/输出
+ X# y1 Z  J; O  d
' ]6 n) r2 E+ m/ n0 T9 x2 |8 Ul   在程控增益模式（PGA），增益大小可设置为2,4,8,16

运算放大器的输入端输出端与MCU的IO的连接可以在MCU用户手册中找到，从手册提供的框图中也可以找到IO的连接方式，而且更加形象。这里以STM32F303中的一个运放模块为例，看看它的连接。
* i0 t. H% w5 u$ c& g9 Q; y; K

图 STM32F303内部运放框图的一部分

2 y% {& a- |# h4 U& d7 @! P主要看红框中的部分，梯形可以看成是多路输入一路输出的选择器。我们可以看到对于OPAMP1，同相输入端有四个IO口可以选择，分别是PA1,PA3，PA5，PA7（注意：根据手册上的一句话“The external gainsetting mode gives full flexibility to choose the amplifier configuration and feedbacknetworks.”根据这句话我认为这四个IO口中的任意一个都可以复用输入，由程序决定）。其中PA5可以复用为芯片内部DAC的一个输出端，PA7同时也能复用成OPAMP2的同相输入端。对于OPAMP1，它的反相输入端可以选择PA3，PC5之一。从图中可以看出，OPAMP1的输出可以直接连接到芯片内部的ADC模块，作为ADC的输入，同时也能将PA2复用为它的输出。从这种框图中可以很清楚地看出芯片内部各模块的连接，对于应用MCU帮助很大。

+ e$ P# s) X7 `9 F( Z  J若将片内运放的输出直接作为片内ADC的输入的话，需要同时使能ADC及运放，而且运放与ADC的连接是固定的，比如OPAMP1的输出连接到了片内ADC1的channel3上。
8 q0 c) E$ ?$ e4 w
+ n0 s' b1 U2 L1 ~7 b+ q+ |3.运放的工作模式

接下来是应用片内运放，运放工作的三种模式：

" L) g. O3 [) L$ fl   独立模式，外接增益调整模块（大概是将运放单独拿出来，连接外部电路才能控制增益）

& j" [! v8 r6 Y; D. P& P# jStandalone mode (external gain setting mode)

! J7 o9 Z( f2 X8 v) kl  电压跟随模式
  N& t. b, L' m* e
l  程控增益模式

3.1独立模式

图 运放处于独立模式时的说明图

看上图，上图是运放处于独立模式时的说明图片，为了便于说明，将实际工作的电路用红笔勾出（如图片下部分），可以很明显地看出这是一个基本的反相放大电路，它的增益由外部的两个电阻来确定，片内的运放只是作为一个独立的运放出现。当然也完全可以接成其他形式的放大电路。
: v9 H( n! R9 P7 I" A
3.2跟随模式

( m0 w& C6 H  Z4 Z  V: W; \这个模式下运放作为一个电压跟随器，其增益为1。例如同相输入可以与DAC相连，使电路输出阻抗增大。

" D  ]; i, d/ [$ B

图 电压跟随模式的说明图

7 \8 H& n7 j, E% ]- T) o3.3程控增益模式
, M: @5 q) B8 G! y
! d/ O+ J0 ~( T: @+ t( b, V6 H增益可以在2/4/8/16中选择，也可以用这个运放来做个有源滤波器。
# j& o; W; H( b" ^

; c7 L$ a4 \$ f) K

图 程控增益模式的说明图

0 @. W# q' A; D( j( j/ r9 t* K: ~

图 运放用作有源滤波器

暂时写这么多，关于程序的方面下次再写，谢谢大家。
) t# E6 K" S9 q( O6 L( j
附
0 L, D* Y8 z6 G! X2 R7 y1 ~" H  W主要参考资料包括：

" z4 X" K" o. D: y% HDS10362: ARM® Cortex®-M4 32b MCU+FPU, up to 512KB Flash, 80KB SRAM,FSMC, 4 ADCs, 2 DAC ch., 7 comp, 4 Op-Amp, 2.0-3.6 V
, }' R6 n+ `/ O. o6 G) X2 O
/ ?; E- x; a5 B0 _5 }RM0316: STM32F303xB/C/D/E, STM32F303x6/8, STM32F328x8, STM32F358xC,STM32F398xE advanced ARM®-based MCUs

% T7 A  K1 m8 O9 W% m上述文档由ST公司编写，并发布于其官网上。
; G- K( E' `# x) Q2 B# k; Z

5 A4 M0 M  M; w
转载自CECEHANG

% o$ F! C1 x) g- Q: }4 D: j9 }
: T$ Y& q5 F( Z; p

楼主，能请教你，STM3F3系列使用独立运放功能，可以通过电阻搭配，将1mv电压增益放大100倍吗？

这个PGA放大器有个BUG，就是PGA的参考电平竟然是接地的！一般来说，单电源的PGA的参考电平都是接1/2VCC，固定接地，就不太好用了！所以基本就成”鸡肋“了 ，不知G系列改进没有？