使用電荷泵驅動外部負載
發布時間:2023-09-20 責任編輯:lina
【導讀】CS5521/23、CS5522/24/28 和 CS5525/26 係列 A/D 轉換器包含斬波穩定儀表放大器,用於測量低電平直流信號(±100 mV 或更小)。該放大器設計用於產生非常低的輸入采樣電流(在 -40 至 +85?C 範圍內,ICVF < 300 pA)。當使用高阻抗電路進行輸入保護時,低輸入電流可限度地減少熱電偶測量中可能出現的誤差,如圖 1 所示。
CS5521/23、CS5522/24/28 和 CS5525/26 係列 A/D 轉換器包含斬波穩定儀表放大器,用於測量低電平直流信號(±100 mV 或更小)。該放大器設計用於產生非常低的輸入采樣電流(在 -40 至 +85?C 範圍內,ICVF < 300 pA)。當使用高阻抗電路進行輸入保護時,低輸入電流可限度地減少熱電偶測量中可能出現的誤差,如圖 1 所示。
如圖 1 所示的電荷泵電路用於生成負電源(約 -2.1V),為(wei)片(pian)上(shang)儀(yi)表(biao)放(fang)大(da)器(qi)供(gong)電(dian)。這(zhe)使(shi)得(de)放(fang)大(da)器(qi)能(neng)夠(gou)測(ce)量(liang)相(xiang)對(dui)於(yu)地(di)為(wei)負(fu)的(de)低(di)電(dian)平(ping)輸(shu)入(ru)信(xin)號(hao),同(tong)時(shi)保(bao)持(chi)低(di)輸(shu)入(ru)電(dian)流(liu)。在(zai)本(ben)文(wen)檔(dang)中(zhong)描(miao)述(shu)的(de)某(mou)些(xie)限(xian)製(zhi)內(nei),電(dian)荷(he)泵(beng)可(ke)用(yong)於(yu)為(wei)轉(zhuan)換(huan)器(qi)外(wai)部(bu)的(de)一(yi)些(xie)附(fu)加(jia)電(dian)路(lu)供(gong)電(dian),例(li)如(ru)放(fang)大(da)器(qi)或(huo)多(duo)路(lu)複(fu)用(yong)器(qi)。
CS552x ADC 內部的輸入放大器
電荷泵基礎知識
電荷泵組件
圖 2 顯示了基本的二極管電荷泵。晶體管Q1和Q2代表CMOS反相器的輸出晶體管。當逆變器的輸入導致晶體管 Q1 導通(Q2 截止)時,C1 通過二極管 D1 充電至大約 5 V 減去二極管正向電壓的電壓。當逆變器的輸出切換到Q1截止、Q2導通時,C1的正電荷引線將接地。由於電容器兩端的電壓無法瞬時改變,因此與二極管 D2 連接的 C1 引線將變為負值,從而導通二極管 D2。C1 上的電荷隨後將流向 C2 並產生負輸出電壓。電容器 C2 充當電荷儲存器,並且比電荷泵電容器 C1 大得多。經過多少個電荷泵周期後,
電荷泵循環順序
圖 3 說明了兩個電荷泵序列中的每一個。電容器 C2 充當電荷儲存器,並且比電荷泵電容器 C1 大得多。
CS552X 的電荷泵
ADC 電荷泵調節環路
圖 4 顯示了本應用筆記中列出的 A/D 轉換器內部基本電荷泵調節環路的簡化版本。電荷泵驅動引腳 (CPD) 由直接使用源自 XIN 頻率的時鍾 (CPCLK) 驅動。CS5521/22/23/24/28 器件使用 XIN/2/ 時鍾。調節器環路將電荷存儲電容器上生成的電壓幅度與 VA+ 電源幅度的比例進行比較。該環路旨在將 NBV 上的電壓調節為 –[VA +/2.38] V。請注意,如果芯片的 VA+ 電源電壓高於 +5 V,則 NBV 上的電荷泵產生的電壓將為成比例地更負麵。當 NBV 引腳上的電壓達到適當的幅度時,電荷泵時鍾周期將被刪除。調節環路將 CPD 引腳的脈衝率保持在平均頻率,從而產生適當的輸出電壓。CPD 驅動器輸出由 VD+ 電源供電,如圖 4 所示。這可以是 +5 V 或 +3 V。圖 4 中所示的二極管電荷泵適用於 +5 V 電源。肖特基二極管 D3 可確保 NBV 引腳的電壓降不會超過接地電壓。這確保了調節器環路的正確啟動。
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