1.F3系列介绍

" j- z" @1 A4 F" Z2 d# \: C0 z- a( EThe 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.
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/ ^5 e% f+ `( f/ p4 g, V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。
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5 q" j1 M/ u* _1 \: |4 L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。
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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。
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% x6 w( V/ w  i) F- ~% [http://www.st.com/en/evaluation- ... sc=stm32f3discovery
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4 i8 d0 H+ s2 R7 }) T2 U2.运算放大器（OPAMP）

' a4 P$ F5 E& X6 O+ ]5 H1 r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
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l   轨到轨输入/输出

l   在程控增益模式（PGA），增益大小可设置为2,4,8,16
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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。
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图 STM32F303内部运放框图的一部分

0 Z+ v& J. Y  z( x+ e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。
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( g7 D( H: P+ O, ]; g; R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。

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：
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l   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）
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Standalone mode (external gain setting mode)
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: `* x( h6 ?$ _6 Q2 ]8 _l  电压跟随模式

" G0 E) z, j( M1 }l  程控增益模式

3.1独立模式

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图 运放处于独立模式时的说明图

! T2 E" s# J3 j& G5 z! ]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。

. ]$ M! Z$ n9 W. M* Z3.2跟随模式
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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。
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图 电压跟随模式的说明图

$ D2 ?4 ?; g9 u+ w2 q3.3程控增益模式
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% R* E- e1 R1 t! B/ m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。
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图 程控增益模式的说明图

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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。
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9 b. S/ _' j( L# _/ K# E; o* Y附
  [* B& k8 r9 m0 K$ F主要参考资料包括：

) _. Y% c2 G4 \5 V) DDS10362: 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
9 L- D  A, c; h3 `* l2 F! Q4 V
RM0316: STM32F303xB/C/D/E, STM32F303x6/8, STM32F328x8, STM32F358xC,STM32F398xE advanced ARM®-based MCUs
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/ q  N/ A, I7 H1 s8 D上述文档由ST公司编写，并发布于其官网上。



3 P  E7 S4 j+ H( `: l- }$ y转载自CECEHANG
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* a7 [* [9 V. W* c$ J  D- N9 y* @

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？