單電源、低功耗的可編程窗口檢測(cè)器(CN0182)

電路功能與優(yōu)勢(shì)

圖1所示電路是具有可編程上限和下限的單電源、低功耗、窗口檢測(cè)器。這種電路可用于在信號(hào)超出預(yù)設(shè)限值的情況下產(chǎn)生報(bào)警， 在檢測(cè)和監(jiān)控應(yīng)用中很受歡迎。AD5668-1 八通道、低功耗、16位、緩沖電壓輸出DAC用于設(shè)置窗口限值。AD5668-1 內(nèi)置一個(gè)片內(nèi)1.25 V、5 ppm/°C基準(zhǔn)電壓源，滿量程輸出范圍為0V至2.5V。內(nèi)部基準(zhǔn)電壓源通過(guò)軟件寫(xiě)入使能。SPI接口用于與AD5668-1 進(jìn)行通信。

所使用的比較器是ADCMP370 通用、低功耗比較器5 V時(shí)為20W，典型值)，具有9 mV輸入失調(diào)電壓(最大值)和開(kāi)漏輸出。

圖1. 低功耗、單電源窗口檢測(cè)器(原理示意圖，所有連接和去耦均未顯示)

電路描述

圖1所示電路是上限和下限可編程窗口檢測(cè)器。上限和下限單獨(dú)載入每個(gè)DAC寄存器。該電路的主要應(yīng)用是測(cè)試外部信號(hào)是否落在編程限值范圍內(nèi)。

AD5668-1是一款八通道DAC，通道A和通道B上的輸出分別設(shè)置上限和下限。

出于測(cè)試目的，DAC C提供信號(hào)輸入。當(dāng)信號(hào)進(jìn)入由DACA和DAC B設(shè)置的區(qū)域時(shí)，TP1上的電壓變?yōu)檫壿?，LED1關(guān)閉，LED2開(kāi)啟。當(dāng)信號(hào)超出由上限和下限設(shè)置的窗口時(shí)，LED1開(kāi)啟，LED2關(guān)閉。

如果將上拉電阻連接到 ADCMP370的輸出，如果同相輸入大于反相輸入，則輸出為5 V;否則輸出為0 V。

ADCMP370具有開(kāi)漏輸出，使比較器C1和比較器C2的輸出通過(guò)“線與”方式連在一起。表1顯示了該電路的真值表。本示例中，VOUTA為上限，VOUTB為下限，且VOUTA > VOUTB。

電路工作原理如圖2所示。DAC C產(chǎn)生0 V至2.5 V三角波形，將VINC (TP2/TESTC)輸入驅(qū)動(dòng)至比較器。閾值電平由DAC A (VOUTA = 2 V)和DAC B (VOUTB = 1 V)設(shè)置。當(dāng)VINC電壓介于兩個(gè)閾值間時(shí)，TP1上的電壓變?yōu)檫壿?。

表1. 電路的真值表

圖2. VOUTA=2V，VOUTB=1V且VINC=0V至2.5V斜坡時(shí)，窗口比較器的輸出

常見(jiàn)變化

AD5668-2和 AD5668-3內(nèi)置一個(gè)2.5V、5 ppm/°C基準(zhǔn)電壓源，滿量程輸出范圍為0V至5V。

AD5668-1 和 AD5668-2內(nèi)置一個(gè)上電復(fù)位電路，用于上電至0 V，直到執(zhí)行一次有效的寫(xiě)操作為止。AD5668-3 上電至中間電平。

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