嵌入式系统中模拟产品的应用技巧

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Microchip模拟产品介绍模拟产品介绍模拟产品介绍模拟产品介绍•温度测量，运放/比较器，电源管理2AnalogandInterfaceProductsDivision•温度测量，运放/比较器，电源管理•混合信号，总线，马达驱动，烟雾报警控制器/蜂鸣器
典型信号链介绍典型信号链介绍典型信号链介绍典型信号链介绍•元件的选型•应用技巧典型的信号链典型的信号链典型的信号链典型的信号链3AnalogandInterfaceProductsDivisionMicrochip模拟产品的介绍模拟产品的介绍模拟产品的介绍模拟产品的介绍LinearRegulatorsBrushlessDCFanSpeedControllersFanFaultDetectorsSwitchingRegulatorsDelta-SigmaA/DConvertersPOWERMANAGEMENTTHERMALMANAGEMENTMIXEDSIGNALTemperatureSensorsSARA/DConvertersLINEARSwitchingControllersEnergyMeasurementICsCAN/LIN/USBINTERFACESerialPeripheralsEthernetController4AnalogandInterfaceProductsDivisionChargePumpDC/DCConvertersVoltageReferencesDualSlope/DisplayA/DConvertersSystemSupervisorsVoltageDetectorsD/AConvertersPowerMOSFETDriversBatteryManagementV/FandF/VConvertersDigitalPotentiometersSingleSupplyCMOSOpAmpsComparatorsLINEARRFPowerAmplifiers,PGA,SGAMeasurementICsSmokeDetectorICsPiezoelectricHornDriversSAFETYANDSECURITYWirelessStepperandDC/3ΦBrushlessDCMOTORDRIVERICsRealTimeClockMicrochip运放介绍运放介绍运放介绍运放介绍GBWP5MHzGBWP1MHzNVMGBWP=1to5MHzPrecisionNVMMCP606/7/8/9MCP6041/2/3/4MCP6141/2/3/4MCP623x/4xMCP6021/2/3/4MCP6031/2/3/4MCP6071/2/4PrecisionGeneralPurposeMCP601/2/3/4MCP6001/2/4Zero-DriftMCP6V01/2/3MCP6L1/2/4MCP6L01/2/4NVMMCP6051/2/4mCALMCP6441/2/4MCP651/1S/2/3/4/5/9PrecisionGeneralPurpose5AnalogandInterfaceProductsDivisionBipolar/NVMZero-DriftTC7652GeneralPurposeMCP616/7/8/9MCP6291/2/3/4/5LowNoiseMCP6281/2/3/4/5MCP6271/2/3/4/5TC913A/BTC7650MCP6V06/7/8MCP6L71/2/4MCP6L91/2/3/4/5MCP6061/2/4MCP621/1S/2/3/4/5/9MCP660/1/2/3/4/5/9MCP6286MCP6401/2/4MCP631/2/3/4/5/9VDDmax=16VMCP6H01/2/4MCP6V26/7/8InstrumentationMCP6N11MCP6V11MCP6V31Microchip运算放大器运算放大器运算放大器运算放大器TypesFamiliesMaxVosAdvantages(+)/Disadvantages(-)EPROMTrimMCP603X,MCP605X,MCP606X,MCP607X150µV+Accurateinitialoffset+Competitivecost+Lowpower(0.9µA–Idealforportable)-ExperiencesOffsetdrift6AnalogandInterfaceProductsDivisionmCalMCP62X,MCP65X200µV+Externalrecalibrationpinreducesdrift+Accurate(initialandwhenrecalibrated)+Usercontrolledrecalibration-HighercurrentconsumptionAuto-zeroMCP6V0X2-3µV+Extremelyaccurate(lowoffset,no1/fnoise)+Notsubjecttodrift+Continuouscalibration(10000/sec)-Highercost不同架构的运放失调时漂的比较GeneralPurposeVOS±3000µV(typ.)VOSaging±300µV(typ.)EPROMTrimmedVOS±250µV(typ.)VOS7AnalogandInterfaceProductsDivisionOSVOSaging±300µV(typ.)Calibrated(mCal)VOS±200µV(typ.)VOSaging±50µV(typ.)VOSrepeatability±50µV(typ.)Auto-zeroedVOS±3µV(typ.)VOSaging±1µV(typ.)Time不同架构的运放失调温漂的比较•OffsetDrift(overTemperature)GeneralPurpose∆VOS/∆TA=±2µV/°C(typ.)EPROMTrimmed∆VOS/∆TA=±2µV/°C(typ.)VOS8AnalogandInterfaceProductsDivision∆VOS/∆TA=±2µV/°C(typ.)Calibrated(mCal)∆VOS/∆TA=±2µV/°C(typ.)VOSrepeatability±50µV(typ.)Auto-zeroed∆VOS/∆TA=±0.010µV/°C(typ.)Temp.常见问题常见问题常见问题常见问题？？？？是不是所有的运放都适合做跟随器是不是所有的运放都适合做跟随器是不是所有的运放都适合做跟随器是不是所有的运放都适合做跟随器？？？？VOUT=VIN:作为电压跟随器作为电压跟随器作为电压跟随器作为电压跟随器。。。。RIN=∞,ROUT=0:单位增益缓冲器单位增益缓冲器单位增益缓冲器单位增益缓冲器阻抗匹配和信号隔离阻抗匹配和信号隔离阻抗匹配和信号隔离阻抗匹配和信号隔离。。。。19AnalogandInterfaceProductsDivisionVINVOUT12答案：不是并不是所有的运放都是单位增益稳定。并不是所有的运放都是轨对轨输入输出的常见问题常见问题常见问题常见问题10AnalogandInterfaceProductsDivision常见问题常见问题常见问题常见问题轨对轨输出是什么意思轨对轨输出是什么意思轨对轨输出是什么意思轨对轨输出是什么意思?轨对轨是指输出可以接近，但是不是等于电源电压轨这个差我们称为这个差我们称为这个差我们称为这个差我们称为““““headroom””””V11AnalogandInterfaceProductsDivisionVDDVSSVOHVOLHeadroom=VDD-VOHHeadroom=VOL-VSSMCP6031Datasheet问题问题问题问题1客户抱怨客户抱怨客户抱怨客户抱怨电压跟随器(MCP6V01)客户说客户说客户说客户说:当VIN接地,VOUT应该等于VOS，大约是15mV.这个比数据手册规定的VOS大很多(2µVformax).12AnalogandInterfaceProductsDivision真实的问题忽略了运放的输出特性:VOL,VOHVOUTVINVDDVOS解解解解决方案决方案决方案决方案VOUT是“轨对轨”输出的话：MCP6V01是VOL:VSS+15mVVOH:VDD–15mV问题问题问题问题113AnalogandInterfaceProductsDivisionVOH:VDD–15mV如果采用单电源结构,输出应该是从15mV到VDD–15mV客户实际测量的是VOL,而不是VOSVOUTVINVDDVOHVOLVDDVSS问题问题问题问题2R-T-R与非与非与非与非R-T-R有什么区别有什么区别有什么区别有什么区别：：：：14AnalogandInterfaceProductsDivisionMCP6401rail-to-railinputopampMCP601nonrail-to-railinputopamp问题问题问题问题3客户使用运放来检测电流，已经量产2年多，问题：高低温试验时，过流保护。客户认为MCP603质量有问题。15AnalogandInterfaceProductsDivision问题问题问题问题3
送泰国做FA测试，没有发现问题。
电路分析：根据原理图,目前应用中,共模输入电压,经过分压后为4.04v,超过了MCP603的最高限制(3.8v),低温时更加明显.因此会出现非正常的输入失调电压,直接影响输出等一系列参数。建议见参考电压调到Vdd/2。16AnalogandInterfaceProductsDivision开关转换器开关转换器开关转换器开关转换器MCP16010.5A,SyncMCP16121A,1.4MHzBuck(stepdown)PWMBuck(stepdown)PFM/PWMMCP16022.0MHz,500mABoost(stepup)PFM/PWMTC1051A,TC1200.6A,300kHzTC1303/4Switcher/LDO/PGTC1313MCP1640/40B/40C/40D500kHz,300mAMCP1623/4500kHz,175mAMCP1630130V,0.6A17AnalogandInterfaceProductsDivisionTC1100.3A,100/300kHzTC1150.14A2.0MHz,500mAw/Power-Good300kHzSwitcher+LDOMCP16030.5A,Sync,TSOT500kHz,300mA30V,0.6AMCP1632124V,1AMCP1632224V,2AMCP1632318V,3AMCP16301Features•Upto96%TypicalEfficiency•InputVoltageRange:4.0Vto30•OutputVoltageRange:2.0Vto15V•2%OutputVoltageAccuracy•IntegratedN-ChannelBuckSwitch•600mAOutputCurrent•500kHzFixedFrequency•AdjustableOutputVoltage18AnalogandInterfaceProductsDivision•AdjustableOutputVoltage•LowDeviceShutdownCurrent•PeakC