应用笔记 3733

MAX1452/MAX1455传感器信号调理器的启动要求

By: Youssof Fathi

摘要 : MAX1452/MAX1455是高性能传感器信号调理器,提供模拟电压输出。信号调理器既可工作于数字模式,也可工作于模拟模式。通常,传感器校准采用数字模式,且实际应用中调理器在模拟模式下启动、工作。为在模拟模式下可靠启动,VDD和VDDF电源必须满足可靠时序和性能要求。本应用笔记讨论启动要求,并给出了成功应用该器件设计指南。

概述

MAX1452MAX1455是高性能信号调理器,内置闪存和温度传感器。两款芯片工作在数字模式和模拟模式。信号调理器在数字模式下进行补偿和编程设置,在模拟模式下启动、工作。实际应用中,有些用户遇到过以下问题在数字模式下启动的问题,虽然已将信号调理器设置在模拟模式。

模拟模式下启动的设置

为在模拟模式下成功启动MAX1452/MAX1455,必须满足以下三项要求:
  1. 必须将MAX1452/MAX1455设置为模拟模式下启动。
  2. VDD电源必须符合特定要求。
  3. VDDF电源必须符合特定要求。
  1. 设置MAX1452/MAX1455在模拟模式下启动
    1. UNLOCK引脚应短接至GND或通过一个外部下拉电阻连接到GND [UNLOCK引脚悬空时,具有内部弱下拉电阻]。必要时,可通过外部下拉电阻对信号调理器重新编程,将VDD作用到UNLOCK。该下拉电阻的阻值应尽可能小,以防由于EMI或其它外部干扰造成UNLOCK引脚的错误触发。电阻推荐值为1kΩ。
    2. 控制寄存器的低字节(或闪存中的控制寄存器)必须具有一个非零值,推荐值为0xFF。
  2. VDD电源要求 VDD信号必须在0.2ms内从0单调递增至4.5V。VDD电压在上升过程中不能出现振荡,在线性上升期间,不允许信号跌落至2V以下。如果上升期间VDD电压跌落至2V以下,将中断上电复位(POR)信号的延时,无法成功检索闪存中的控制寄存器数据。错误读取控制寄存器数据会导致器件在数字模式下启动,而不是在所期望的模拟模式下启动。

    通过我们的测试和对大量器件VDD电压的测试,发现这些信号调理器可承受更长爬升时间,即允许VDD在12ms的时间内缓慢地从0线性增加至5V,任何情况下,器件都能成功地在模拟模式下启动。然而,要确保信号调理器在模拟模式下成功启动,摆率不能低于0.2ms。

  3. VDDF电源要求 VDDF电源为闪存供电,必须满足数据资料规定的释放POR信号、第一次访问控制寄存器时的电平。为在启动时成功地从闪存读取控制寄存器数据,必须在加载VDD信号10µs内加载VDDF信号。如MAX1452/MAX1455数据资料所示,任何情况下,最低VDDF工作电压为4.5V。测试结果表明闪存在低至3.5V电压下即可正常工作。但在低于4.5V电压时,闪存工作性能不能保证。

    VDDF引脚上的RC滤波器(连接在引脚VDD和VDDF之间的电阻R和连接在引脚VDDF和GND之间的电容)用来抑制读取闪存带来的浪涌电流。闪存读操作每隔1ms (速率为1kHz)刷新暂存寄存器(五个DAC对应五个暂存寄存器)。大电流持续时间约为1µs,且其峰值为20mA。由于大电流持续时间非常短,仅为工作时间的1/1000,所以该浪涌电流带来的影响可以忽略不计。然而,如果VDDF引脚没有接RC滤波器,即使对于电流足以满足要求的电源,在VDDF和VDD电源上也会出现明显的电压跌落VDD电源的电压跌落会影响到信号调理电路,并在输出信号上产生噪声。

其它考虑因素

  1. 为完全关闭信号调理器并重新开启,在返回一个标称值以前必须将VDD电源拉至1.5V以下。
  2. 利用评估软件使信号调理器工作在数字模式时,需要给器件加电后运行Find_port和Hard_init程序。Find_port函数用来检索系统,并找到一个可用的串口使信号调理器与计算机通信。Hard_init函数将信号调理器与计算机之间的通信波特率设置为28.8K (随后还可以改变波特率)。Find_port和Hard_init函数是Serial.dll软件的一部分,可从Maxim网站下载
  3. MAX1452/MAX1455与计算机通信时,需要MAX1452/MAX1455 KEY,该部件包含在评估板中。典型设置中,KEY控制作用到信号调理器的VDD。通信软件通过KEY给信号调理器重新上电,以便同步通信。在VDD重新上电前,读取信号调理器的暂存寄存器,然后在VDD重新上电后写入信号调理器。
参考资料
MAX1452数据资料
MAX1452用户手册
MAX1455数据资料
MAX1455用户手册
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