术语和定义

参考文献

有关文件及软件，请浏览:

//www.xmece.com/configurable-mixed-signal．

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1. GreenPAK设计软件，《软件下载及用户指南》，Dialog Semiconductoryabo国际娱乐
2. AN-CM-223低侧感过电流锁存器，GreenPAK设计文件，Dialog半导yabo国际娱乐体
3. GreenPAK开发工具，GreenPAK开发工具网页，对话半导体yabo国际娱乐
4. GreenPAK应用笔记，GreenPAK应用笔记网页，Dialog半导体yabo国际娱乐
5. SLG46110V，数据表，Dialog Syabo国际娱乐emiconductor
6. Darmawaskita Hartono,通过使用备用比较器获得额外的运算放大器2004年5月24日:n. pag。网络。

作者:Michael Quinn和David Riedell

介绍

这个设计使用了一个对话框GreenPAKSLG46110V实现一个低侧过电流检测电路，带有一个锁存输出，用于启用/禁用外部高侧PMOS负载开关。通过配置一个板载比较器(ACMP1)作为一个增益为22.5的非反相放大器(见附件的应用说明)，我们可以使用一个非常小的0.010 Ω低侧检测电阻，在这种情况下，检测一个4a的最大电流。图1同时显示全电路原理图图2展示了SLG46110V的内部设计GreenPAK电路。

电路功能如下所示，仿真波形如下所示图3．一旦超过了4a限制(由黄色的轨迹显示)，ACMP0的输出将跳高，同时设置Latch 2的输出和OC_FAULT的输出HIGH(由绿色的轨迹显示)。/OC_LATCH_OUT和OC_LATCH_OUT输出与Latch 2的输出绑定，因此当Latch 2输出为HIGH时，/OC_LATCH_OUT输出为LOW并关闭负载开关。一旦触发，引脚9的/OC_LATCH_OUT输出将保持低，即使过流事件消失，保持外部负载开关关闭。如果过流条件现在被清除，ACMP0的输出将变为LOW，因此OC_FAULT输出现在将变为LOW，因为它遵循ACMP0的输出状态。然而，/OC_LATCH_OUT输出将保持为低锁存状态。在这个事件中，微处理器现在可以查看OC_FAULT信号，确定过电流事件已经被纠正，并向Pin 2上的/RESET输入发送一个LOW going脉冲(由橙色轨迹显示)。/RESET输入上的低脉冲将重置Latch 2的输出为low，从而设置/OC_LATCH _OUT输出为HIGH，从而打开外部开关。

设计中的所有基本参数都可以根据应用程序的需要进行定制。与ACMP1相关的增益、与ACMP0相关的电压跳闸电平、信号极性、负载开关和检测电阻都可以配置为匹配所需的要求。利用SLG46110V中未使用的资源，还可以添加额外的功能，以增强电路功能。一个例子是添加一个“自动重试”电路，它将在一段时间后自动清除/OC_LATCH_OUT信号。如果持续过当前的情况导致另一个立即跳闸，电路将开始另一个重试。它将继续尝试清除/OC_LATCH_OUT信号的预编程次数，如果不成功，它将最终锁定/OC_LATCH_OUT信号LOW。此时，外部开关将被锁住，直到故障清除和低去脉冲输入引脚2，/RESET。

该电路为过流安全功能提供了一个小的、可配置的、低成本的解决方案。加上一些适当选择的外部无源组件，该解决方案可以覆盖广泛的过流应用，需要电子断路器功能。亚博国际官网平台网址

将GreenPAK比较器配置为opamp

通常在使用aGreenPAK器件需要给输入信号增加增益，以便将其带入可测量范围，供ADC或比较器使用。在一些GreenPAK设备有一个PGA可用来执行此功能。PGA在可配置性方面是非常通用的，但输入电压范围是有限的，其增益被限制在x8的最大设置。SLG46110V没有内部运算放大器(OpAmps)。因此，如果有办法把一些收益纳入你的GreenPAK设计时无需添加额外的OpAmps。

实现这一目标的一种方法是尝试和适应其中一个机载比较器作为OpAmp使用。多年来，在高度集成的解决方案中，成本和规模是主要因素。与一些工作和一些外部的R和C的，你可以有效地使一个低功耗的OpAmp从一个备用比较器在你GreenPAK设计。这绝不是一个高速、高性能的OpAmp解决方案，但对于许多需要从传感器输入信号增益的应用，我们只寻求放大缓慢移动的直流信号。亚博国际官网平台网址对于许多应用，例如亚博国际官网平台网址我们通过分流电阻测量温度或电压，这样的解决方案是足够的。

为了配置一个比较器作为OpAmp使用，我们首先看一下整体电路，如图所示图4．比较器配置为一个带V的非反相OpAmp在连接到比较器的非反相输入。比较器的反相输入连接到由R1和R2组成的电阻分压器的中心点，C1在反馈信号中加入一点RC时间常数。电阻R3，结合C2，将作为一个低通滤波器，在这种情况下产生24赫兹截止。V出是C2上的电压。

电路的功能如下。当通过C1的电压小于V处的输入电压时在时，比较器的输出为高。这导致C1上的电压上升。一旦C1上的电压大于V在时，比较器输出开关为LOW。现在C1上的电压开始下降，直到小于VIN，这时比较器的输出开关变为HIGH，循环再次开始。经过多次循环后，输出电容的滤波平均电压C2由非反相放大器的传递函数给出。

V出= V在(r1 + r2) / r2

的电路图4测试和测量的结果非常接近计算增益x3.2。文中给出了测量数据表表1以及V的相关数据图出与V在在VDD= 3.3 V。

VDD= 3.3 V
V在(+) (mV)	V出(mV)
4	13
101	322
201	635
300	947
400	1263
500	1579
599	1891
699	2206
798	2518
898	2835
999	3155
1099	3274

所示图5，当输入接近0 V和输出接近3.3 V轨时，图的两个极端都有一些误差。在V的低端有一个抵消出与V在情节。如果有必要，可以很容易地将偏移量校准出系统，但这不是本应用说明的重点。在互联网上可以很容易地找到纠正OpAmp偏移量的技术。在情节的最后，当我们接近V的时候DD轨，增益变得稍微非线性。这是意料之中的，并说明了在V字以下留出一点空间的必要性DD将电路的输出摆幅限制在V左右DD- 300 mV或最大3.0 V左右。用VDD3.3 V。

这个电路的另一个限制是输入电压范围。V处的IN+节点在通常能承受V的电压吗DD但IN节点被限制在1.2 V左右。例如，1.5 V V在信号的OpAmp配置为增益为2和VDD= 3.3 V时，会导致电路超过IN节点的输入电压范围。一旦IN-高于1.3 V，它将导致输出到轨直到V在降低到1.2 V以下。因此，作为规则，建议限制V在范围为0 < V在< 1.2 V，最大

额外的V在对V出在不同的增益下采集VDD= 3.3 V和VDD= 5 V。数据列在表2和策划图6和数字7.在所有情况下，输出在V内是非常线性的在< 1.1 V和V出< VDD- 300mv约束。

	VDD= 3.3 V	VDD= 5 V	VDD= 3.3 V	VDD= 5 V	VDD= 3.3 V	VDD= 5 V
	获得= 2		获得= 3.2		获得= 4.3
V在(+) (mV)	V出(mV)		V出(mV)		V出(mV)
4	9	10	13	15．2	18．1	19．6
101	204.8	206.2	322	321	429	431
201	406	407	635	636	855	858
300	608	607	947	949	1277	1280
400	810	810	1263	1266	1705	1707
500	1012	1013	1579	1585	2132	2134
599	1212	1213	1891	1899	2556	2556
699	1415	1416	2206	2220	2983	2984
798	1615	1616	2518	2527	3286	3406
898	1818	1820	2835	2845	3286	3839
999	2022	2026	3155	3167	3286	4270
1099	2230	2242	3274	3506	3286	4690
					VDD饱和

图8下面是设计成SLG46110V的电路截图。图中不仅显示了电路，而且还显示了可用于添加其他功能和执行其他功能的剩余资源和引脚。实际的GreenPAK并附上设计方案文件。

根据所给出的分析，电路运行良好，符合预期。增益是非常线性和准确的V出< VDD- 300mv和V在< 1.1 V。对于许多缓慢变化的直流信号，这种性能是超过可接受的，增加一些需要的增益，使设计师现在可以更准确和容易地测量和比较这些信号值，而无需添加额外的外部OpAmps。