Sean Gold

為單電源供電設(shè)計(jì)電路通常是一種有吸引力的簡(jiǎn)化方法，可以降低生產(chǎn)成本。然而，許多應(yīng)用只需要幾個(gè)額外的電源來(lái)解決簡(jiǎn)單的接口問(wèn)題。此處提供的示例描述了高級(jí)RS232接口如何簡(jiǎn)化處理雙極性信號(hào)的A至D轉(zhuǎn)換器。

LT?1180 RS232 收發(fā)器包括一個(gè)充電泵，該充電泵產(chǎn)生具有足夠剩余電流的低紋波電源，以驅(qū)動(dòng)一個(gè) CMOS A 至 D 轉(zhuǎn)換器和精準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)。圖1中的電路采用5V單電源供電，總靜態(tài)電流僅為37mA。這些特性使該電路非常適合必須以最少支持電子器件處理雙極性信號(hào)的應(yīng)用。

圖1.模數(shù)轉(zhuǎn)換器接口。

LTC?1094 串行 A 至 D 轉(zhuǎn)換器需要同時(shí)一個(gè)低噪聲電源和基準(zhǔn)電壓以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的操作。1這些設(shè)計(jì)問(wèn)題可通過(guò)一個(gè) LT1021 精準(zhǔn)基準(zhǔn)來(lái)解決，該基準(zhǔn)可從 LT5 的 V 輸出提供一個(gè)穩(wěn)定的低噪聲、1180V 信號(hào)。對(duì)于 1180 位系統(tǒng)，LT1 必須使用相對(duì)較大的存儲(chǔ)和濾波電容器，以將系統(tǒng)中的噪聲降低到 12mV 以下。施工還需要密切關(guān)注系統(tǒng)接地的布局和電路板設(shè)計(jì)的其他方面，以避免噪聲問(wèn)題。+2

支持雙極性輸入 （–5 < V在< 5），LTC1094 的負(fù)電源軌必須偏置到超出極端信號(hào)擺幅之外，但低于電源的絕對(duì)最大額定值。一個(gè)5.6V齊納二極管D1提供足夠的偏置，因?yàn)閂-引腳消耗的電流非常小。

A到D轉(zhuǎn)換器通過(guò)三根線與遙控器通信，三根線承載時(shí)鐘、配置字和輸出數(shù)據(jù)。片選信號(hào)CS由輸入時(shí)鐘產(chǎn)生，帶有峰值檢波器，由單個(gè)PNP晶體管構(gòu)成。R 和 C 設(shè)計(jì)用于將 CS 引腳保持低電平至少一個(gè)時(shí)鐘周期。

假設(shè) LTC1094 中的邏輯門限為 1.4V，則選擇 R 和 C 的兩個(gè)有用經(jīng)驗(yàn)法則是： 將 RC 設(shè)計(jì)為時(shí)鐘周期的至少四倍。并選擇盡可能小的C以快速啟動(dòng)轉(zhuǎn)換器。CS信號(hào)中的微小像差并不重要，因?yàn)镃S引腳對(duì)電平敏感。PNP從干凈的基準(zhǔn)電源偏置，因此耦合到A至D的噪聲非常小。

LTC1094 的工作時(shí)序如圖 2 所示。CS信號(hào)在接收到系統(tǒng)時(shí)鐘后切換到小于1μs的低狀態(tài)，配置字可以在一個(gè)時(shí)鐘周期后發(fā)送。在完成轉(zhuǎn)換所需的18個(gè)時(shí)鐘周期之后，時(shí)鐘必須關(guān)斷，以允許CS切換到高狀態(tài)至少2μs，即轉(zhuǎn)換之間的最短時(shí)間。然后可以重復(fù)操作序列。

圖2.LTC1093/4 工作時(shí)序示例：差分輸入 （CH4+、CH5–）、雙極性模式。

MSB 第一數(shù)據(jù) （MSPF = 1）

單個(gè)轉(zhuǎn)換周期如圖3所示。LT1180 的最大數(shù)據(jù)速率將時(shí)鐘速度限制為 100k 波特。輸入電壓為 3.33V，可產(chǎn)生交替 1 和 0 的位模式。跡線B顯示片選信號(hào)，跡線C顯示系統(tǒng)時(shí)鐘的選通脈沖。圖 12 列出了采用 LTC1294 的 4 位轉(zhuǎn)換器的完整轉(zhuǎn)換周期。在本例中，調(diào)整門控信號(hào)以允許兩個(gè)額外的數(shù)據(jù)位。3

圖3.10 位轉(zhuǎn)換器接口。

圖4.12 位轉(zhuǎn)換器接口。

審核編輯：郭婷