内容

1.参考文献

2.介绍

3.应用程序

4.GreenPAK设计

5.模拟比较器设置

6.电阻网络方案#1

7.电阻网络方案#2

8.波形的功能

9.结论

附录A.电阻计算(倍频程)

参考文献

有关文件及软件，请浏览:

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下载我们免费的GreenPAK设计器软件[1]打开。gp文件[2]，并使用GreenPAK开发工具[3]在几分钟内将设计冻结为您自己的定制IC。

yabo国际娱乐Dialog Semiconductor提供了一个完整的应用笔记库[4]，其中包括设计示例以及Dialog IC中功能和模块的解释。

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SLG46120Dialog Semiyabo国际娱乐conductor数据表

作者:孙宇涵

介绍

SLG46120V[5]是一种多功能，可编程，可配置，小型和低成本的器件。为了最小化成本和尺寸，SLG46120V不包括ADC。对于只需亚博国际官网平台网址要几个级别比较的应用，我们可以使用Dialog的1.6 x 1.6mm SLG46120V GreenPAK的一些资源制作2位ADC或4级比较器。

应用程序

一个示例应用程序是带有充电状态指示器的电池监视器，如图1所示。2位ADC将确定电池电量并点亮一系列输出led。四个发光led表示电池充满电，零发光led表示电池已放电。

图1所示。视图系统级别视图

一个4.2V的电池通过一个PMIC接口，它创建了一个电池电压从0V到1V的线性表示。1V表示电池充满电，0V表示电池完全放电。

然后将线性化的电压馈送到由2位DAC和GreenPAK模拟比较器组成的2位ADC。如果2位DAC更大，则模拟比较器的输出为HIGH。在检查所有四个DAC电平后，GreenPAK将驱动指示电池电压的led。

PMIC、GreenPAK和DAC由LDO供电。需要LDO来确保2位DAC参考电压稳定。

GreenPAK设计

ADC将目标电压(线性化电池电压)与DAC产生的参考电压进行比较。在本应用中，我们将使用模拟比较器将外部DAC与目标电压进行比较。

DAC是一个2位电阻网络，其中电阻以不同的组合向上或向下拉以将LDO划分为不同的电压。这些电压输入IN+上的模拟比较器作为参考电压。

电阻的上拉和下拉状态由两个二进制信号设置:PIN#5 (MSB)和PIN#8 (LSB)。信号由OSC产生，如图2所示。采样率为OSC/48。

ACMP输出连接到四个dff (DFF0、1、2和3)，dff锁存并保持ACMP输出。

图2。时间图

dff通过时间复用信号一个接一个地进行时钟处理。这个信号是由MSB、LSB和OSC/12的组合逻辑产生的。我们使用OSC/12来确保在dff时钟之前ACMP输出已经稳定。图2显示了由3位lut 4、5、6和7产生的时间复用时钟信号。

每个DFF驱动pin 12、11、10和9上的LED。随着电池电压的增加，led点亮的数量也会增加。

图3。ACMP0属性

模拟比较器设置

模拟比较器IN+是DAC参考电压。可选的IN+增益可用于将参考电压划分为1V(如果还没有)。

图4。GreenPAK设计师项目视图

输入源来自PMIC通过PIN#4。重要的是要注意，PIN#4不应超过1.2V。有关不同vdd的限值，请参阅数据表第5.0节。

电阻网络方案#1

第一个电阻器网络使用R/2R电阻器梯子，并向上或向下拉两个电阻器以获得四种不同的组合。如果按照以下公式选择电阻，则所有阈值将均匀间隔，输入阻抗由r设置。由于gpio只能驱动到GND或VDD，因此您将需要另一个分频级将基准缩放到1V。

在我们的VDD为3.0V的应用中，我们能够使用ACMP的0.33倍输入增益级将3.0V除以3。否则，必须使用外部分压器。

R1 = 2* r

R2 = 2* r

R3 = r

R4 = 2* r

输入阻抗是R和增益级的并联组合。参见数据表第13.0节。0.33倍增益的输入阻抗为0.75MΩ。

图5。电阻网络原理图#1

在图5中，电阻R2和R4的底部由PIN#5 (MSB)和PIN#8 (LSB)控制。这两个引脚表示二进制位b1和b0，如表1所示。如果VDD为3000mV，表1列出了PIN#3输入处的预期DAC参考电压。

表1。b1和b0到DAC电压

销# 5 (b1)	销# 8 (b0)	销# 3
0	0	750 mv
0	1	1500 mv
1	0	2250 mv
1	1	3000 mv

如果我们使用ACMP的0.33倍内部增益分压器，预期的IN+电压如表2所示。

表2。ACMP IN+电压

销# 3	0.33倍
750 mv	250 mv
1500 mv	500 mv
2250 mv	750 mv
3000 mv	1000 mv

电阻网络方案#2

第二个可以使用的电阻网络是电阻下拉布局。与之前的设计不同，这个只向下拉，而不是上下拉电阻。输出PIN#5和PIN#8为ODNMOS。这自动保持电压低于1V，不需要第二个分压器。然而，由于缺乏灵活性，得到的阈值是非线性的。请参见下面的表3和图6。

R1 = 10000

R2 = 4348

R3 = 6559

R4 = 2249

图6。电阻网络原理图#2

如果期望值为250mv、500mv、750 mv和1000mV，这组电阻器的误差百分比为14.511%。

参见附录A的一个八度程脚本，它可以找到与期望值和期望输入阻抗误差最小的电阻器值。它还包括一个权重参数，可以根据需要为某些值添加权重。在本例中，所有变量的权重相等。倍频码的输出如下所示，其中xx、yy和zz是DAC电压，单位为伏，输入到表3中。

表3。b1和b0到DAC电压

销# 5 (b1)	销# 8 (b0)	销# 3
0	0	356 mv
0	1	426 mv
1	0	680 mv
1	1	1000 mv

图7。电阻网络原理图#1的设备功能(ZOOM)

波形的功能

D0 -引脚#12 (led4)

D1 -引脚#11 (led3)

D2 -引脚#10 (led2)

D3 -引脚#9 (led1)

通道1(黄色)- PIN#3 (DAC)

通道3(洋红色)- PIN#4 (PMIC_In)

图8。电阻网络原理图#1的器件功能

结论

2位ADC或四电平模拟比较器适用于只需要一组粗略阈值的应用。亚博国际官网平台网址使用几个外部电阻和一些控制逻辑，SLG46120V可以做到这一点。选择适合系统的最佳电阻网络。如果关心的是成本和内部增益分压器不够，第一个电阻示意图留给你六个外部电阻组件。在这种情况下，第二个电阻原理图可能更具成本效益，只需要四个外部电阻，但阈值精度降低。

超过四个电平将需要另一个输出引脚来控制二进制选择中的下一个最高有效位，但是没有足够的输出来控制8个led。一个3位ADC可以在SLG46721V中实现，它有更多的GPIO，也没有内置ADC。