Как сделать формирователи сигналов датчиков MAX1452/MAX1455 малочувствительными к недостаткам источника питания

№ 4’2009
PDF версия
MAX1452/MAX1455 — недорогие прецизионные формирователи сигналов датчиков, способные работать в двух режимах: в цифровом режиме в процессе производства и калибровки и в аналоговом — при нормальных условиях работы. В типовой схеме применения, в зависимости от нагрузочной способности источника питания, на выводе VDD, существует вероятность, во-первых, запуска микросхемы в цифровом режиме работы вместо необходимого аналогового; во-вторых, повышения уровня шума на выходе устройства и, в-третьих, напряжения питания на выводе VDDF, недостаточного для надежной работы ЭППЗУ. В статье показано, как путем добавления всего одного элемента можно одновременно повысить процент выхода годных изделий при производстве и надежность работы формирователей сигналов датчиков.

Описание

В состав микросхем MAX1452/MAX1455
входят цепи сброса при включении питания,
гарантирующие, что все цифровые цепи будут установлены в надлежащее состояние после включения питания или после его кратковременных перебоев. Цепи сброса непрерывно контролируют напряжение питания
и удерживают цифровые логические цепи
в исходном состоянии до тех пор, пока напряжение питания не достигнет допустимого рабочего уровня. MAX1452/MAX1455 работают
от двух источников питания: VDD, предназначенного для питания всех цифровых и аналоговых цепей, и VDDF , который обеспечивает питание встроенного ЭППЗУ. При работе
на системном уровне VDD и VDDF соединяются между собой либо напрямую, либо через
резистор (как описано далее).

В типовой схеме применения на входе VDDF
включается внешняя RC-цепь (сопротивление
между VDD и VDDF и конденсатор между входом VDDF и цепями общего провода). Необходимость использования RC-цепи вызвана
тем, что по соображениям экономичности
и компактности источник питания VDD микросхемы обычно имеет ограниченный выходной ток, который не позволяет поддерживать напряжение питания VDD на допустимом уровне во время работы встроенного
ЭППЗУ. В результате при производстве и/или
работе устройства могут возникнуть недопустимые перебои напряжения питания микросхемы. Одним из результатов таких перебоев является включение микросхемы в неправильном режиме работы: вместо необходимого аналогового режима работы микросхема
включается в цифровом режиме. Обычно это
вызвано тем, что подача напряжения питания VDDF значительно запаздывает относительно напряжения VDD. Это приводит к нестабильному считыванию регистра управления устройством во флэш-памяти. Вторым
результатом могут стать выходные шумы,
вызванные проникновением пульсаций напряжения питания VDD на выход устройства.
И, наконец, после выполнения операции записи может быть нарушен процесс перезарядки ячеек ЭППЗУ. Конечно, ни одна из
этих проблем не возникает, если используется источник питания с достаточным запасом
по выходному току.

История вопроса

В состав микросхем MAX1452/MAX1455
входит ЭППЗУ, предназначенное для хранения калибровочных коэффициентов и информации о конфигурации устройства. В зависимости от режима работы ЭППЗУ ток, потребляемый от источника питания VDDF,
может меняться от 7 до 25 мА. В активном состоянии ЭППЗУ может работать в одном из
трех рабочих режимов: чтение, запись и стирание. При разработке устройства для его калибровки и тестирования (в цифровом режиме) используются как режим записи, так
и режим стирания. После окончания производства устройство блокируется (переключается в аналоговый режим работы), и в дальнейшем могут выполняться только операции
чтения ЭППЗУ. Необходимо отметить, что
большие уровни потребляемого тока, связанные с операциями записи и стирания, возникают только в процессе производства, и нет
никакой необходимости учитывать их при
нормальной работе готового устройства.

В процессе производства, во время калибровки и тестирования устройства, от источника питания VDDF может поступать ток,
достигающий 25 мА. При операции стирания потребляемый ток составляет 25 мА на
протяжении 1 мкс, после чего он снижается
до 16 мА и продолжает протекать на протяжении 5 мс. При каждой операции записи
на протяжении 1 мкс потребляемый ток составляет 25 мА, после чего на протяжении
следующих 80 мкс потребляемый ток не превышает 16 мА.

В нормальном режиме работы каждые
10 мс выполняются 10 циклов чтения, они
предназначены для загрузки или обновления
регистров калибровочных коэффициентов
и регистра состояния. При каждом цикле чтения на протяжении 1 мкс потребляемый ток
составляет 7 мА, после чего в течение 1 мкс
ток не потребляется. При следовании таких
10-кратных пакетов операций чтения с периодичностью 1 мс средний потребляемый ток
на выводе VDDF составляет незначительную
величину.

В устройствах, использующих микросхемы MAX1452/MAX1455, источник питания
должен обеспечивать нагрузочную способность, необходимую для выполнения операций с ЭППЗУ (особенно при работе в режиме выходной токовой петли 4–20 мА).
При недостаточном выходном токе напряжения питания VDD и VDDF могут опуститься
ниже минимального значения 4,5 В, гарантирующего сохранение работоспособности
устройства.

При выполнении операций чтения внутреннего ЭППЗУ на выводе VDDF возникают
пульсации напряжения. При маломощном
источнике питания эти пульсации могут проникать на вывод VDD и привести к повышенному значению выходного шума. Поскольку
цепи питания VDD и VDDF на кристалле микросхемы разделены и используют отдельные
выводы корпуса, становится возможным применять для фильтрации напряжения питания внешнюю RC-цепь, позволяющую снизить проникновения нежелательных пульсаций напряжения на вывод VDD. Однако при
выборе номиналов элементов RC-фильтра
необходимо удовлетворить противоречивые
требования. С одной стороны, сопротивление резистора R должно быть достаточно велико, чтобы предотвратить проникновение
пульсаций потребляемого тока при выполнении операций чтения ЭППЗУ на вывод VDD.
С другой стороны, сопротивление R должно
быть достаточно мало, чтобы напряжение на
выводе VDDF при включении устройства не
сильно отставало от напряжения на выводе
VDD и не приводило бы к проблемам при запуске устройства. Конечно, правильный выбор значения емкости конденсатора C не менее важен, и существует некоторое оптимальное сочетание значений R и C. Но даже это
оптимальное соотношение не соответствует
всем противоречивым условиям.

Добавление диода
для устранения недостатков,
вызванных использованием
маломощного источника питания

Рисунок. Типовая схема применения MAX1452 с дополнительным диодом Шоттки, позволяющим избежать проблем,
связанных с напряжением питания на выводе VDDF

Чтобы для фильтрации пульсаций напряжения питания можно было использовать
RC-цепь и устранить связанные с ее использованием недостатки, достаточно добавить
в схему диод Шоттки, включенный между
выводами VDD и VDDF параллельно резистору RC-фильтра (рисунок). Прямое падение
напряжения на диоде Шоттки должно быть
меньше падения напряжения на паразитном
диоде между выводами VDD и GND. Но падение напряжения должно быть достаточно велико, чтобы при нормальной работе он не
проводил ток даже при максимальной рабочей температуре. В качестве такого диода был
проверен диод Шоттки BAT54 с прямым падением напряжения 300 мВ при температуре
+25 °С. Такой диод, включенный между выводами VDD и VDDF обеспечивает следующие
преимущества:

  • Решение проблем при запуске устройства.
    Напряжение на выводе VDDF достаточно
    точно соответствует напряжению на выводе VDD: они отличаются не более чем на
    значение прямого падения напряжения на
    диоде (<300 мВ). Следовательно, когда напряжение на выводе VDD достигает уровня
    отключения цепей сброса при подаче напряжения питания, напряжение на выводе VDDF уже достигнет уровня, необходимого для безошибочного считывания регистра управления, и обеспечивается старт
    устройства в правильном режиме.
  • Снижение выходного шума. При добавлении диода становится возможным значительно увеличить емкость конденсатора
    фильтра C (для обеспечения питания VDDF
    при операциях чтения ЭППЗУ необходимо значение емкости не менее 0,47 мкФ)
    и сопротивление резистора R (обычно 1 кОм).
    Большая постоянная времени может использоваться без присущих ей проблем,
    связанных с запуском устройства. Независимо от постоянной времени RC-фильтра напряжения на выводах VDD и VDDF не могут
    отличаться более чем на значение прямого
    падения напряжения на диоде (<300 мВ).
    Без использования диода слишком большое значение емкости C привело бы к значительной задержке подачи напряжения
    питания VDDF при старте устройства и к связанным с этим проблемам запуска. Однако слишком малое значение C привело бы
    к значительным пульсациям напряжения
    на выводе VDD, вызывающим увеличение
    шумов на выходе микросхемы.
  • Улучшенные условия перезарядки ячеек
    ЭППЗУ. Это вызвано тем, что при напряжении питания VDD = 5 В напряжение на
    выводе VDDF всегда остается выше минимального допустимого значения 4,5 В.

За дополнительной информацией обращайтесь к официальным дистрибьюторам Maxim
в России (www.maxim-ic.ru/contact).

xosotin chelseathông tin chuyển nhượngcâu lạc bộ bóng đá arsenalbóng đá atalantabundesligacầu thủ haalandUEFAevertonxosofutebol ao vivofutemaxmulticanaisonbetbóng đá world cupbóng đá inter milantin juventusbenzemala ligaclb leicester cityMUman citymessi lionelsalahnapolineymarpsgronaldoserie atottenhamvalenciaAS ROMALeverkusenac milanmbappenapolinewcastleaston villaliverpoolfa cupreal madridpremier leagueAjaxbao bong da247EPLbarcelonabournemouthaff cupasean footballbên lề sân cỏbáo bóng đá mớibóng đá cúp thế giớitin bóng đá ViệtUEFAbáo bóng đá việt namHuyền thoại bóng đágiải ngoại hạng anhSeagametap chi bong da the gioitin bong da lutrận đấu hôm nayviệt nam bóng đátin nong bong daBóng đá nữthể thao 7m24h bóng đábóng đá hôm naythe thao ngoai hang anhtin nhanh bóng đáphòng thay đồ bóng đábóng đá phủikèo nhà cái onbetbóng đá lu 2thông tin phòng thay đồthe thao vuaapp đánh lô đềdudoanxosoxổ số giải đặc biệthôm nay xổ sốkèo đẹp hôm nayketquaxosokq xskqxsmnsoi cầu ba miềnsoi cau thong kesxkt hôm naythế giới xổ sốxổ số 24hxo.soxoso3mienxo so ba mienxoso dac bietxosodientoanxổ số dự đoánvé số chiều xổxoso ket quaxosokienthietxoso kq hôm nayxoso ktxổ số megaxổ số mới nhất hôm nayxoso truc tiepxoso ViệtSX3MIENxs dự đoánxs mien bac hom nayxs miên namxsmientrungxsmn thu 7con số may mắn hôm nayKQXS 3 miền Bắc Trung Nam Nhanhdự đoán xổ số 3 miềndò vé sốdu doan xo so hom nayket qua xo xoket qua xo so.vntrúng thưởng xo sokq xoso trực tiếpket qua xskqxs 247số miền nams0x0 mienbacxosobamien hôm naysố đẹp hôm naysố đẹp trực tuyếnnuôi số đẹpxo so hom quaxoso ketquaxstruc tiep hom nayxổ số kiến thiết trực tiếpxổ số kq hôm nayso xo kq trực tuyenkết quả xổ số miền bắc trực tiếpxo so miền namxổ số miền nam trực tiếptrực tiếp xổ số hôm nayket wa xsKQ XOSOxoso onlinexo so truc tiep hom nayxsttso mien bac trong ngàyKQXS3Msố so mien bacdu doan xo so onlinedu doan cau loxổ số kenokqxs vnKQXOSOKQXS hôm naytrực tiếp kết quả xổ số ba miềncap lo dep nhat hom naysoi cầu chuẩn hôm nayso ket qua xo soXem kết quả xổ số nhanh nhấtSX3MIENXSMB chủ nhậtKQXSMNkết quả mở giải trực tuyếnGiờ vàng chốt số OnlineĐánh Đề Con Gìdò số miền namdò vé số hôm nayso mo so debach thủ lô đẹp nhất hôm naycầu đề hôm naykết quả xổ số kiến thiết toàn quốccau dep 88xsmb rong bach kimket qua xs 2023dự đoán xổ số hàng ngàyBạch thủ đề miền BắcSoi Cầu MB thần tàisoi cau vip 247soi cầu tốtsoi cầu miễn phísoi cau mb vipxsmb hom nayxs vietlottxsmn hôm naycầu lô đẹpthống kê lô kép xổ số miền Bắcquay thử xsmnxổ số thần tàiQuay thử XSMTxổ số chiều nayxo so mien nam hom nayweb đánh lô đề trực tuyến uy tínKQXS hôm nayxsmb ngày hôm nayXSMT chủ nhậtxổ số Power 6/55KQXS A trúng roycao thủ chốt sốbảng xổ số đặc biệtsoi cầu 247 vipsoi cầu wap 666Soi cầu miễn phí 888 VIPSoi Cau Chuan MBđộc thủ desố miền bắcthần tài cho sốKết quả xổ số thần tàiXem trực tiếp xổ sốXIN SỐ THẦN TÀI THỔ ĐỊACầu lô số đẹplô đẹp vip 24hsoi cầu miễn phí 888xổ số kiến thiết chiều nayXSMN thứ 7 hàng tuầnKết quả Xổ số Hồ Chí Minhnhà cái xổ số Việt NamXổ Số Đại PhátXổ số mới nhất Hôm Nayso xo mb hom nayxxmb88quay thu mbXo so Minh ChinhXS Minh Ngọc trực tiếp hôm nayXSMN 88XSTDxs than taixổ số UY TIN NHẤTxs vietlott 88SOI CẦU SIÊU CHUẨNSoiCauVietlô đẹp hôm nay vipket qua so xo hom naykqxsmb 30 ngàydự đoán xổ số 3 miềnSoi cầu 3 càng chuẩn xácbạch thủ lônuoi lo chuanbắt lô chuẩn theo ngàykq xo-solô 3 càngnuôi lô đề siêu vipcầu Lô Xiên XSMBđề về bao nhiêuSoi cầu x3xổ số kiến thiết ngày hôm nayquay thử xsmttruc tiep kết quả sxmntrực tiếp miền bắckết quả xổ số chấm vnbảng xs đặc biệt năm 2023soi cau xsmbxổ số hà nội hôm naysxmtxsmt hôm nayxs truc tiep mbketqua xo so onlinekqxs onlinexo số hôm nayXS3MTin xs hôm nayxsmn thu2XSMN hom nayxổ số miền bắc trực tiếp hôm naySO XOxsmbsxmn hôm nay188betlink188 xo sosoi cầu vip 88lô tô việtsoi lô việtXS247xs ba miềnchốt lô đẹp nhất hôm naychốt số xsmbCHƠI LÔ TÔsoi cau mn hom naychốt lô chuẩndu doan sxmtdự đoán xổ số onlinerồng bạch kim chốt 3 càng miễn phí hôm naythống kê lô gan miền bắcdàn đề lôCầu Kèo Đặc Biệtchốt cầu may mắnkết quả xổ số miền bắc hômSoi cầu vàng 777thẻ bài onlinedu doan mn 888soi cầu miền nam vipsoi cầu mt vipdàn de hôm nay7 cao thủ chốt sốsoi cau mien phi 7777 cao thủ chốt số nức tiếng3 càng miền bắcrồng bạch kim 777dàn de bất bạion newsddxsmn188betw88w88789bettf88sin88suvipsunwintf88five8812betsv88vn88Top 10 nhà cái uy tínsky88iwinlucky88nhacaisin88oxbetm88vn88w88789betiwinf8betrio66rio66lucky88oxbetvn88188bet789betMay-88five88one88sin88bk88xbetoxbetMU88188BETSV88RIO66ONBET88188betM88M88SV88Jun-68Jun-88one88iwinv9betw388OXBETw388w388onbetonbetonbetonbet88onbet88onbet88onbet88onbetonbetonbetonbetqh88mu88Nhà cái uy tínpog79vp777vp777vipbetvipbetuk88uk88typhu88typhu88tk88tk88sm66sm66me88me888live8live8livesm66me88win798livesm66me88win79pog79pog79vp777vp777uk88uk88tk88tk88luck8luck8kingbet86kingbet86k188k188hr99hr99123b8xbetvnvipbetsv66zbettaisunwin-vntyphu88vn138vwinvwinvi68ee881xbetrio66zbetvn138i9betvipfi88clubcf68onbet88ee88typhu88onbetonbetkhuyenmai12bet-moblie12betmoblietaimienphi247vi68clupcf68clupvipbeti9betqh88onb123onbefsoi cầunổ hũbắn cáđá gàđá gàgame bàicasinosoi cầuxóc đĩagame bàigiải mã giấc mơbầu cuaslot gamecasinonổ hủdàn đềBắn cácasinodàn đềnổ hũtài xỉuslot gamecasinobắn cáđá gàgame bàithể thaogame bàisoi cầukqsssoi cầucờ tướngbắn cágame bàixóc đĩaAG百家乐AG百家乐AG真人AG真人爱游戏华体会华体会im体育kok体育开云体育开云体育开云体育乐鱼体育乐鱼体育欧宝体育ob体育亚博体育亚博体育亚博体育亚博体育亚博体育亚博体育开云体育开云体育棋牌棋牌沙巴体育买球平台新葡京娱乐开云体育mu88qh88

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *