FOC控制中如何利用芯片内部的运放设计电流采样电路？
CW32L012特色外设
最近开始使用最新的CW32L012作为主控项目进行电机控制项目的开发。 CW32L012是一款混合信号MCU。与传统的MCU控制相比，集成度更高，性能更好。另外，它是一个48针的芯片。所以我开始做的CW32L012主控的电机驱动项目都有支持FOC控制的软硬件。
FOC，即磁场定向控制，是电机控制中不可避免的算法。旨在通过精确控制磁场的大小和方向来更精确地完成电机控制。磁场的控制就是控制电机绕组的电流，这离不开对电机各相电流的精确采样。在开发过程中，我们通常利用采样电阻得到的电流和压降信号差分输出到运放的输入端，然后按照一定的比例进行放大。
CW32L012内部集成了2个运算放大器（OPA），可以通过外部电路实现通用运算放大器的各种功能。
很多朋友在第一次使用此类单片机时，并不知道其相关电路如何设计。下面看一下如果使用外部运放的话我们如何设计这个电路（下面以低端采样为例）：
上图为总线电流采样，经过外部运放LMV321放大，然后输出到CW32L010的ADC引脚（CW32L010没有内置运放）。
CW32L012作为L01X系列最新的混合信号MCU，内部运算放大器功能框图如下：
与外部运放相比，VP和VN可以通过程控内部开关使能（EN）来选择输入通道。
在硬件设计方面，我们可以简单地将上述IO作为运放的输入输出引脚。另外，MCU内置的运算放大器基本上都具有程控放大的功能，CW32L012也不例外。运算放大器增益（x2/x4/x8/x16/x32）可以在程序中设置。例如黑框所示为MCU的内部电路：
但在FOC电流采样应用中，我们不习惯使用内部可编程放大模式，而是设计了外部放大电路，如图：
为什么要使用外部放大器？对于FOC控制的电流采样电路，建议加大偏置，防止运放直接输出负电压。毕竟MCU的ADC范围是0V以上。
如果采用一般的外放大方式来满足其他应用，电路设计也非常简单：
CW32L012内部运算放大器用作跟随器：
CW32L012内部集成了2个运算放大器（OPA），可以通过外部电路实现通用运算放大器的各种功能，也可以用作可编程放大器。 OPA正端支持最多3个外部模拟输入和1个内部DAC转换结果，负端支持2个外部模拟输入，输出端可配置为1个引脚。 OPA具有校准功能，OPA校准可以通过多种方式触发。 OPA支持正常功耗模式和低功耗模式，并且可以在深度睡眠模式下工作。
