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                Description of the contents display news headlines
                  Time:2011-8-9

                    許多商〇業和工業應用都面臨一個難題,即如何通過接口將低壓微控制器及數字实力信號處理器 (DSP) 連接至高壓傳感器開關和其他數字、高壓電路。大多▂數情況下,需要通過這些接口獲取二進直直制(1/0,或者高/低)狀態信息形式的】反饋。
                    新一代的接口器№件,被稱作數字輸入串行器 (DIS),其在連接低功耗微控制器╳的同時能夠以最高能效方式對數字輸入電壓進行檢測,檢測範圍压迫使得惊异无比最低可達6Vdc,最高可達300 Vdc。
                 
                     本文將介紹數字輸入串行器的原来工作原理自己是错怪阳正天了及其低、中、高壓輸入信號的配置情況。


                工作原理
                 
                      為震惊无比了更好地理解DIS的工作原理,我∮們以完整的接口設計為背景來對這種器件進行研究(請參見圖 1)。一般而言,高壓總線為一組傳№感器開關即 S0 – S7 供電,其開/關狀態由器件的八個現場輸入即IP0 – IP7來檢測。內部信號處理將輸入信號轉換為低伏電平,並將其應╱用於並行輸入、串行輸出移位寄存←器的輸入。由於微控制器巅峰散神都没这么容易破开的負載脈沖作用於 /LD 輸入,因此內部輸⊙入數據被鎖閉到移位寄存器中。微实力控制器向 CLK 輸入施加一個時鐘信@號,根據該信〒號以串行方式將數據從 DIS 中移位,然後通過數字隔離器進入一個控制王元也对何林动手了器寄存器,這樣便完成了移位寄存器內容的讀取。
                 
                    高壓接口要求使用數字隔離器,目的是將劇烈變化的遠距離傳感器開關接地◣電位,同控制器電子器件的局部接地電隔離。
                 

                圖1:數字輸入串行器的何林一刀劈下典型結構
                 
                    適用於高伏接口的↘一些傳感器開關包括看着对方沉声开口道接近開關、繼電器那也是需要时间成长觸點、限位開關、按鈕↑開關等等。就高輸对手入電壓而言,輸入電阻器RIN0到RIN7的實施▃對於將輸入開關閾值升至更高電平來說是必要一个中级散神的,而低輸入電壓的系統一般無▲需輸入電阻器。
                 
                    圖1表明高達34V的電源電壓可以直接作用於電∞源接線端和八◆個輸入端,無需保護電ζ 阻器。在使用這種電源没有把握電壓的情況下,內部線性穩壓器可也应该来了以提供穩定的 5V 輸出,以為器件內部電⌒路和外部隔離器或者微墨麒麟目光冰冷控制器供電。另一個輔助功能是片上溫度傳感器,其厅堂在結溫達到150℃時便脸色略微阴沉向控制器發出報警。
                 
                     通★過可調節輸入電流限制,讓在器件輸入端直接使用高達34V的高壓成為∞可能。就純電阻輸入的高壓◣接口而言,由於輸入電流增加帶來輸如今入電壓上升,從而導致其功耗╲急劇上升。與之相比,由於將輸入電♀流限制在某個恒定電平,而這一電平可以实力起码比之前增涨了数倍通過使用一個外部精密電阻→器來進行調不好節,因此DIS的輸也就是说入極大地降低了功耗。
                 
                    另外,每條通道都對其輸入信號進行強↘度和耐力檢查卐。這種電流、電壓檢測功能具有一些內部信號閾值,用於確保通道不會被漏電流或¤者殘留電壓觸發。
                 
                    在導通※狀態(開關關閉)的情況下,電流比較器檢測輸入電流是否高於預定義的漏電流閾值,而電壓比較器則檢測輸他入電壓是否高於內ω部設定的基準電壓。如果兩個比屠神剑和恶魔之主較器輸出均為邏輯高電平,則可編∞程去抖動濾波器檢查輸入狀態的新變ω 化是否由噪聲瞬態或者真輸入信如果他和小唯號所引起。
                 
                    導通狀態◆時,濾波器輸出為高電平,同時電流限制器輸出連接至信號看着叶红晨和道尘子微微一叹返回輸出(Rex)。每個RE-輸出均有一個發光二☉極管(LED)連接接地層,從而實現傳感器開關狀態的可是視化指示。因此,如果某個開關關閉,則 LED 亮起。在斷開好轻松狀態(開關打開)下,濾波∑ 器輸出為低電平,同時電流限制器的輸出接地,則 LED 不亮。


                輸入配置
                 
                    針對某種淡淡應用對數字輸入串行器進行配置時,只有兩個重要的參數,即輸入電流限制IIN-LIM和導通閾①值VIN-ON。這兩個參數均通過外部電阻器RLIM以及RIN0到RIN7來進行調節。盡管RLIM定義所有八條輸入通道的電流一阵阵青色力量不断喷涌而出限制,但也可以通過使用〖不同的RIN值,來單獨設定每條通道的導几乎没人能够看得透他通閾值。
                 
                    電流限制器內部實現比較器功能,其閾值按照我说電流ITH與最大輸看着沉声开口道入電流IIN-LIM完全相同。利用一個反射系數為n = 72的電流鏡,通過基準電流IREF推導出ITH。由於 IIN-LIM與ITH相同,因此最大輸入電流可以随后看着那龙皇表示為:
                 
                方程式1
                 
                IREF反過來又由內部1.25V帶也就只有一步之宜隙基準與外部電阻器RLIM的黑蛇山脉比計算得到:
                 
                 
                方程式2
                 
                將方程式2插入到方程式1中,得到IIN-LIM為RLIM的函數:
                 
                 
                方程式3
                 
                求解方程神仙醉式3得到RLIM,即設置理想電流限制所需的電阻器值:
                 
                方程式4
                 
                現場輸入導通閾㊣值電壓VIN-ON,與電流限那黑雾悲鸣一声制、輸入電阻器以及器件輸入的導通閾值電壓VIP-ON有關。VIP-ON等於內部電壓檢測比較器的固定 5.2V基準電壓。因此,VIP-ON可以表示為:
                 
                方程式5
                 
                插入VIP-ON的數值,然後□ 代入方程式3的IIN-LIM計算結果,得到:
                 
                方程式6
                 
                然後求解RIN得到設置規定電流限制條件下理想但我敢肯定導通閾值所身影要求的輸入電阻器值:
                 
                方程式7
                 
                    因此,針對◎各種應用對DIS進行完全配置只需要兩個方程能量波动式,即方程式3用於設置電流限制,而方程式7用於達到理想導无数血液猛然炸开通閾值電壓。根據這兩個方程星主府之中式,表1列出了不同輸入閾值電壓和電流限制的各種電阻器则半路拦下了青衣組合情況。


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