解決MAX1452/MAX1455信號調(diào)理器的電源容限問題

摘要：MAX1452/MAX1455是高精度、低成本信號調(diào)理器，工作在數(shù)字模式時可以進行系統(tǒng)級生產(chǎn)，工作在模擬模式時可以進行常規(guī)操作。應(yīng)用電路中，根據(jù)VDD引腳供電電源的驅(qū)動能力，器件可能存在以下問題：(a) 需要啟動進入模擬模式時卻進入了數(shù)字模式，(b) 有過多的輸出噪聲，(c) VDDF沒有足夠的電壓支持EEPROM可靠工作。本應(yīng)用筆記提出了在應(yīng)用電路中增加一個元件來解決上述問題的方法，有助于提高產(chǎn)量和產(chǎn)品的可靠性。

介紹

MAX1452/MAX1455是高精度、低成本信號調(diào)理器，它們可以工作在兩種模式下：工作在數(shù)字模式時可以進行系統(tǒng)級生產(chǎn)，工作在模擬模式時可以進行常規(guī)操作。MAX1452/MAX1455包含上電復(fù)位(POR)電路，保證內(nèi)部數(shù)字邏輯和狀態(tài)機在上電和發(fā)生電壓跌落后能夠初始化到正確狀態(tài)。POR電路檢測電源電壓，并在電壓達(dá)到所要求的工作電平之前保持最初的邏輯狀態(tài)。MAX1452/MAX1455工作時有兩個電源輸入：(1) VDD，為內(nèi)部邏輯電路和模擬電路供電，以及(2) VDDF，為片內(nèi)EEPROM存儲器供電。在系統(tǒng)中，VDD和VDDF可以直接連接在一起，也可以通過一個電阻連接(如下所示)。

典型的應(yīng)用電路中，VDDF引腳有一個RC電路(R在VDD和VDDF之間，C在VDDF和GND之間)。受成本和空間限制，所選擇的VDD電源通常驅(qū)動能力有限，在EEPROM工作時可能無法維持VDD電壓，因此需要一個RC濾波器。由于電源的驅(qū)動能力有限，使得生產(chǎn)和/或工作期間系統(tǒng)可能存在一些隱患。其中之一就是可能導(dǎo)致啟動時進入錯誤的模式—一旦出現(xiàn)該問題，輸出將以數(shù)字模式開啟，而非模擬模式。發(fā)生這個問題是由于VDDF電壓上升緩慢，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于VDD，這也會導(dǎo)致閃存控制地址讀寫的不可靠；第二問題是：VDD上的紋波所引起的輸出噪聲耦合到輸出端；另一個隱患是：在一次寫操作后，EEPROM單元可能被損壞。如果具體應(yīng)用中，所選擇的VDD電源具有足夠的電流驅(qū)動能力時，就不會出現(xiàn)上述所有問題。

工作背景

MAX1452/MAX1455內(nèi)置EEPROM，用于存儲校準(zhǔn)系數(shù)和器件配置信息。根據(jù)EEPROM所執(zhí)行的操作不同，從VDDF電源吸收的電流在7mA至25mA范圍。EEPROM工作時有三種操作模式：讀、寫和擦除。在模塊的生產(chǎn)過程中，讀、寫操作都會用來進行校準(zhǔn)和測試(數(shù)字模式)。生產(chǎn)完成后，器件被鎖定(轉(zhuǎn)換到模擬模式)并且只能進行讀操作。重要的是，用于寫、擦除操作的大電流只發(fā)生在生產(chǎn)過程，而且在應(yīng)用電路設(shè)計中不需要考慮。

生產(chǎn)過程中，EEPROM操作在校準(zhǔn)和測試時可能從VDDF吸收25mA的電流。擦除操作會在1μs內(nèi)吸收25mA電流，隨后的5ms內(nèi)吸收16mA電流。寫操作會在1μs內(nèi)吸收25mA電流，隨后的80μs內(nèi)吸收16mA電流。

常規(guī)操作中，每1ms會有10次EEPROM的讀操作，用來載入或刷新系數(shù)和配置寄存器。每次讀操作會在1μs內(nèi)吸收7mA電流，隨后的1μs無需消耗電流。由此，每1ms會有10個非常靠近的讀操作脈沖，從VDDF吸收較低有效值的電流。

在MAX1452/MAX1455的應(yīng)用中，必須正確選擇VDD電源，為EEPROM操作提供所需的電流(特別是在4-20mA應(yīng)用情況下)。如果電源不能提供足夠的電流支持，VDDF和VDD電壓就有可能跌落到最低工作電壓4.5V以下。

MAX1452/MAX1455在常規(guī)操作模式下，當(dāng)內(nèi)部EEPROM執(zhí)行讀操作時，VDDF上可能會出現(xiàn)電壓紋波。如果VDD電源帶載能力較弱，較大的電壓紋波可能耦合到VDD，產(chǎn)生輸出噪聲。芯片采用獨立的VDD和VDDF電源引腳，因此用戶可以在VDDF電源引腳增加外部RC濾波器，以減小噪聲耦合。但在選取RC濾波器時，需要考慮到很多因素。R阻值必須足夠大，以避免EEPROM工作期間VDD上有電流尖峰。R阻值還要足夠小，保證在最初啟動時VDDF的上升能夠緊隨VDD電壓，防止出現(xiàn)任何啟動問題。當(dāng)然，C的選取也非常重要，并且R、C的選擇需要盡可能達(dá)到有最佳組合。當(dāng)然，即使選擇了最佳值也不一定解決所有上述問題。

增加一個二極管解決VDD電源帶載能力弱的問題

利用VDDF連接的RC濾波器可以抑制輸出噪聲，但不能避免上電順序問題，可以在VDD和VDDF之間連接一個肖特基二極管，與RC濾波器中的R并聯(lián)(圖1)。肖特基二極管的正向電壓必須小于VDD和GND之間寄生二極管的正向電壓，并且還要提供足夠的裕量，保證產(chǎn)品在最大工作溫度下不會導(dǎo)通。BAT54肖特基二極管的正向電壓在+25°C時為300mV，測試證明能夠滿足本應(yīng)用的要求。在VDD和VDDF之間連接該二極管可以帶來以下好處：

解決啟動問題，二極管使VDDF電壓緊隨VDD電壓—相差一個二極管壓降(< 300mV)。因此，當(dāng)出現(xiàn)POR信號時，VDDF電壓位于正確電平，正確讀出EEPROM的控制位置，因此能夠以正確模式啟動。
降低輸出噪聲，連接二極管后可以使用更大容值的C (在大電流讀操作期間，維持VDDF電平所需的最小電容為0.47μF)和更大阻值的R (典型值為1kΩ)。使用較大的RC有助于解決啟動問題。無論RC濾波器的時間常數(shù)多大，VDD和VDDF的壓差始終為一個二極管壓降(< 300mV)。讀操作期間，如果沒有二極管，過大的電容會引起VDDF上升有很大的延時，并可能導(dǎo)致啟動問題。同樣，過小的電容又會引起VDD尖峰電壓耦合到輸出，造成不必要的輸出干擾。
進行EEPROM寫操作時保持EEPROM存儲單元的電量，這一改進源于VDDF電壓在任何情況下保持在4.5V最小工作電壓以上(VDD = 5V)。

圖1. MAX1452典型應(yīng)用電路中增加肖特基二極管，以解決VDD電源驅(qū)動受限問題

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835

MAX1452 Diagnostic Clip Circui

output to some predefined values, also referred to as output clipping, can serve as an important diagnostic tool. The MAX1455 low-cost high-per

2009-04-20 16:28:55

1512

Adding Diagnostic Capability t

check, auto-zeroing capability, etc., to your products which are based on the MAX1478, MAX1452, MAX1455, MAX1457, and MAX1463 family of hig

2009-04-20 16:31:18

510

添加診斷能力，以MAX14XX低成本高性能信號調(diào)節(jié)器-Add

check, auto-zeroing capability, etc., to your products which are based on the MAX1478, MAX1452, MAX1455, MAX1457, and MAX1463 family of hig

2009-05-04 09:51:14

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MAX6603 雙通道、鉑電阻、RTD至電壓信號調(diào)理器

MAX6603 雙通道、鉑電阻、RTD至電壓信號調(diào)理器概述 MAX6603雙通道、鉑電阻RTD至電壓信號調(diào)理器，激勵和放大兩個來自外部200Ω鉑電阻溫

2009-09-27 10:48:53

1159

SAS-SATA的信號調(diào)理IC MAX72463

　　概述　　信號調(diào)理的MAX72463清理符號間干擾(ISI)和降低抖動擴大6Gbps的SAS和超過的FR4或銅電纜的SATA信號到達(dá)。 8個物理層都包含一個完全自適應(yīng)接收機，低抖動時鐘

2010-09-15 09:02:37

1477

MAX6603雙通道Pt-RTD信號調(diào)理器

MAX6603雙通道Pt-RTD信號調(diào)理器圖所示為MAX6603 雙通道Pt-RTD 信號調(diào)理器。它為2 個200Ω Pt-RTD 提供激勵電流源、增益和輸入保護。輸出

2010-10-19 16:39:36

995

基于MAX1452的應(yīng)變測試系統(tǒng)前端模塊的設(shè)計

使用Maxim公司高度集成的單傳感器調(diào)理芯片MAX1452通過軟件實現(xiàn)了激勵電壓提供，電路偏置，增益調(diào)節(jié)和溫度修正等飛機應(yīng)變信號測試所必需的功能。該采集模塊實際應(yīng)用表明，在高精度

2012-02-16 17:07:38

用于薄厚膜傳感器的高增益信號調(diào)理電路

使用max4196儀表放大器（IA）作為前置放大電路增加為10V的/ V因子增益信號路徑使TF的MAX1452傳感器校準(zhǔn)和溫度補償。一個完整的電路，用于放大和溫度補償?shù)腡F傳感器使用這種架構(gòu)如圖1所示。

2017-04-07 16:50:56

MAX1452的串行通信資料下載

初始化序列第一個命令字節(jié)送到MAX1452上電后或之后的重新初始化命令的接收由MAX1452用來學(xué)習(xí)通信的波特率。初始化序列是一個81進制字節(jié)傳輸，如下：

2017-04-08 09:15:23

PRT傳感器的介紹及信號調(diào)理器設(shè)計指南

的I作溫度，以及可編程的鉗位直平等。 MAX1455*是一款完全集成化的壓阻傳感器（PRT）信號調(diào)理IC，具有當(dāng)今汽車市場所需的各種功能。該款器件采用了由Maxim創(chuàng)新設(shè)計的全模擬信號通道，輔以1 6位數(shù)字糾正技術(shù)和內(nèi)部集成的EEPROM參數(shù)表，使其精確度達(dá)到極

2017-11-16 16:04:02

智能信號調(diào)理方案及信號調(diào)理器的設(shè)計

。該款器件裝配于緊湊的16腳SSOP封裝，在簡化的低成本設(shè)計中，電源旁路電容是唯一需要外接的元件。對于大批量應(yīng)用，Maxim還可以根據(jù)你的實際要求定制MAX1452。全系列智能信號調(diào)理方案 Maxim的智能信號調(diào)理（SSC）產(chǎn)品線能夠為各種傳感應(yīng)用提供豐富多彩

2017-11-16 15:57:38

信號調(diào)理器設(shè)計指南

　　MAX1455*是一款完全集成化的壓阻傳感器（PRT）信號調(diào)理IC，具有當(dāng)今汽車市場所需的各種功能。該款器件采用了由Maxim創(chuàng)新設(shè)計的全模擬信號通道，輔以16位數(shù)字糾正技術(shù)和內(nèi)部集成

2022-04-06 15:09:01

為MAX14XX低成本高性能信號調(diào)理器件增加診斷功能

基于MAX1452和MAX1455系列高性能信號調(diào)理產(chǎn)品的產(chǎn)品具有成本效益，無需更換測試系統(tǒng)或增加校準(zhǔn)過程的大量時間，即可為產(chǎn)品添加系統(tǒng)診斷、產(chǎn)品診斷、輸出漂移檢查、自動歸零功能等。

2023-01-11 14:21:23

391

MAX1452非線性校正應(yīng)用電路

MAX1452是一款高性能模擬信號調(diào)理器，已被廣泛接受，用于各種工業(yè)和汽車應(yīng)用。傳感器輸出非線性校正是某些應(yīng)用中的關(guān)鍵要求。雖然MAX1452尚未實現(xiàn)非線性校正，但只需在應(yīng)用電路中增加三個電阻即可實現(xiàn)。本應(yīng)用筆記介紹了這種電路，并提供了支持其有效性的數(shù)據(jù)。

2023-01-13 15:19:44

1489

使MAX1452/MAX1455信號調(diào)理器能夠承受電源限制

MAX1452/MAX1455為高精度、低成本信號調(diào)理器，可工作在數(shù)字模式用于系統(tǒng)級制造，模擬模式工作用于正常工作。在應(yīng)用電路中，取決于用于為 V 供電的電源的驅(qū)動能力DD引腳，則存在（a）器件

2023-01-16 11:21:09

1098

使用MAX3滿足TD-SCDMA手機的T4R2392要求

MAX1452/MAX1455為高性能信號調(diào)理器，用于具有模擬電壓輸出的傳感器。信號調(diào)理器可在數(shù)字和模擬模式下工作。通常，在傳感器校準(zhǔn)期間使用數(shù)字模式，調(diào)理器在實際應(yīng)用中以模擬模式啟動和運行

2023-02-07 16:10:55

296

使用MAX1452進行遠(yuǎn)程傳感器補償

MAX1452高性能模擬信號調(diào)理器可通過片內(nèi)閃存查找表或OTC和FSOTC DAC進行線性補償。對于MAX1452和傳感器不能處于同一溫度的應(yīng)用（例如，傳感器遠(yuǎn)離MAX1452），應(yīng)使用OTC

2023-02-20 10:15:34

1272

MAX1452串行通信

MAX1452數(shù)字輸入/輸出（DIO）提供單引腳串行通信，具有內(nèi)部控制功能和存儲器。所有命令輸入流入一組 16 個寄存器，這些寄存器構(gòu)成接口寄存器集（IRS）。控制邏輯提供了其他級別的命令處理

2023-02-21 11:37:31

1130

MAX1452診斷夾電路

在許多應(yīng)用中，特別是在汽車應(yīng)用中，將傳感器輸出限制為一些預(yù)定義的值，也稱為輸出削波，可以作為重要的診斷工具。MAX1455是低成本、高性能信號調(diào)理器，內(nèi)置削波功能。本文介紹了一種為MAX1452信號調(diào)理器實現(xiàn)外部輸出削波功能的簡單方法。這是通過增加幾個電阻并利用片內(nèi)非專用運算放大器來實現(xiàn)的。

2023-05-16 11:33:54

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MAX1455診斷削波升壓電路

MAX1455高性能低成本信號調(diào)理器具有輸出削波功能，是汽車應(yīng)用中非常重要的診斷工具。此功能可以檢測傳感器模塊的各種故障模式，包括故障傳感器。當(dāng)在削波期間向OUT引腳施加阻性負(fù)載時，削波電壓

2023-05-16 11:36:16

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PWM 輸出增強傳感器信號調(diào)理器

信號調(diào)理器（MAX1450、MAX1452、MAX1455、MAX1462和MAX1464）可將這些誤差校正在傳感器固有重復(fù)性限制的1%以內(nèi)。Maxim的傳感器信號調(diào)理器可制造出價格低廉的傳感器，在寬工作溫度范圍內(nèi)提供<1%的總誤差。

2023-05-18 11:39:53

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使用自重校準(zhǔn)重量傳感器

使用MAX1452和MAX1455精密傳感器信號調(diào)理器集成電路對基于應(yīng)變片的重量傳感器進行校準(zhǔn)和溫度補償正變得越來越流行。領(lǐng)先的汽車安全產(chǎn)品供應(yīng)商越來越多地轉(zhuǎn)向使用力傳感器，以優(yōu)化適合乘員質(zhì)量和部署情況嚴(yán)重程度的安全氣囊部署力。

2023-05-24 11:50:25

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