Skip to main content

Основные блоки схемы

Описание основных блоков схемы 5400ТР045А-031 в ПО DCS Electric

Ключ​

Чтобы замкнуть ключ следует нажать на один из контактов ключа ЛКМ, а затем на другой контакт ключа ПКМ.

Ключ разомкнутКлюч замкнут

Для единовременного удаления ключей из отдельного элемента или всей схемы существует скрипт Delete keys. Для его использования необходимо выделить либо отдельный элемент левой кнопкой мыши, либо всю схему для удаления всех замкнутых ключей (Ctrl+A), затем выполнить команду Tools – Service methods – Delete keys.

Для удаления одного ключа необходимо зажать клавишу Ctrl и нажать на ключ ЛКМ. После того, как ключ будет выделен белым цветом нажать клавишу Backspace или Delete.

Внешний вид выделенного ключа
Внешний вид выделенного ключа

Для выделения нескольких ключей необходимо использовать комбинацию Ctrl+Shift+ЛКМ

Операционный усилитель​

В схеме реализовано три блока операционных усилителей, которые состоят из усилительного блока и блока аналоговой калибровки. Аналоговая калибровка производит непрерывный мониторинг и настройку смещения нуля операционного усилителя.

Блок операционного усилителя
Блок операционного усилителя

Стоит учесть, что в микросхеме электрические характеристики ОУ3 отличаются от характеристик ОУ1 и ОУ2. Данный ОУ нельзя считать прецизионным в отличие от ОУ1 и ОУ2.

Примечание

Если при построении схем необходимо использовать 1 или 2 операционных усилителя, то необходимо применять блоки ОУ1 и\или ОУ2. При этом напряжение питания подается только на соответствующие выводы микросхемы (VDD1, VSS1 и\или VDD2, VSS2). Для работы ОУ3 необходимо подавать напряжение питания на все выводы VDD1, VDD2, VDD3 независимо используются ли другие операционные усилители.

  • ENSTOPA – ключ включение/выключение операционного усилителя. Ключ разомкнут – блок выключен; ключ замкнут – блок включен.

  • ENTOPA – ключ включение/выключение аналоговой калибровки напряжения смещения нуля. Ключ разомкнут – калибровка выключена; ключ замкнут – калибровка включена.

  • COMP –выбор режима работы блока. 0 – блок работает в режиме операционного усилителя. 1 – блок работает в режиме компаратора.

  • CLK – технологический вход. Не используется.

  • CLKOA – вход для подачи частоты аналоговой калибровки напряжения смещения нуля.

Примечание

При использовании аналоговой калибровки (для получения напряжения смещения менее 100 мкВ) допустимый диапазон входных сигналов от 1,0 В до VDD. Если калибровка не применяется, то допустимый диапазон входных сигналов от VSS–0,3 В до VDD+0,3 В.

Возможно подавать как внешнюю частоту для аналоговой калибровки с выводов микросхемы (CON1, CON2), так и с выводов FB, FC внутреннего генератора GEN. Выбор источника частоты производится с помощью ключа S на блоке Мультиплексор 2:1. Необходимо подобрать частоту, с которой лучше автокалибруется усилительный блок.

Максимальное значение частоты с генератора не гарантирует лучшие показатели. Рекомендуемый диапазон входной частоты для автокалибровки от 100 кГц до 300 кГц.

  • MODE – параметр отвечает за управление работы P и N каскадов. Выбор рабочего диапазона напряжений.

MODE = 1 - Использование n-канальной дифференциальной пары.

Диапазон входного синфазного напряжения от 1,3 В до VDD.

Напряжение смещения при MODE=1

MODE = 2 - Использование p-канальной дифференциальной пары.

Диапазон входного синфазного напряжения от VDD-1,5 В до 0 В.

Напряжение смещения при MODE=2

MODE = 3 - Использование комплиментарной дифференциальной пары.

Диапазон входного синфазного напряжения от 0 В до VDD.

Напряжение смещения при MODE=3

По умолчанию рекомендуется использовать режим комплиментарной дифференциальной пары.

Мультиплексор 2:1​

Блок осуществляет коммутацию входов d0 и d1 на выход out в соответствии с управляющим сигналом S.

  • ключ S замкнут – на выход мультиплексора передается частота (FB, FC) c блока генератора GEN (вход d1);
  • ключ S разомкнут – на выход мультиплексора передается сигнал c вывода микросхемы CON (вход d0).
Блок мультиплексора 2:1
Блок мультиплексора 2:1

Блок переключения​

Блок содержит два входа (in1, in2), два выхода (out1, out2) и передает сигнал с входов на выходы в зависимости от установленного параметра SWITCH.

Блок переключения
Блок переключения
SWITCHСоотношение выводов
ВходВыход
0in1out1
in2out2
1in1out2
in2out1

Потенциометр​

Данный блок состоит из двух резисторов. Соотношение резисторов выставляется при помощи параметров PR. Данные параметры принимают целочисленные значения от 1 до 32. Диапазон настраиваемого сопротивления от 0,56 кОм до 18 кОм. Параметр CONSTANT не изменяется.

Блок потенциометра
Блок потенциометра

Делитель напряжения​

При замыкании ключа 1 блок формирует напряжение равное половине напряжения питания (VDD). Данное напряжение приходит на инвертирующий или неинвертирующий вход операционного усилителя в зависимости от параметра SWITCH на блоке переключения.

При замыкании ключа 2 на вывод подается напряжение с источника опорного напряжения, что позволяет реализовать на базе микросхемы, буферизированные ИОН с настраиваемым выходным напряжением. Подробнее о источнике опорного напряжения см. пункт «Источник опорного напряжения».

Блок делителя напряжения
Блок делителя напряжения

Замыкать ключи 1 и 2 одновременно не рекомендуется.

Генератор​

Блок формирует частоту, которая устанавливается на выходах FA, FB, FC в зависимости от соответствующего параметра (GEN_FA, GEN_FB, GEN_FC).

  • ON – ключ включение/выключение генератора.
  • GEN_FА, GEN_FB, GEN_FC – параметр настройки частоты на выводах FA, FB, FC соответственно.

Допустимо вводить целочисленные значение от 0 до 7. В таблице указано соотношение значений параметров GEN_Fх и формируемой частоты Fх.

Бл�ок генератора
Блок генератора
GEN_Fх01234567
Fх, кГц50025012562,531,2515,637,813,9

Источник опорного напряжения​

Внутренний источник опорного напряжения. Изначально ИОН не настроен. От микросхемы к микросхеме начальное значение выходного напряжения может варьироваться в широком диапазоне. Рекомендуется настраивать ИОН на напряжение 1,0 В.

Блок не имеет физического вывода на микросхеме. Контролировать напряжение при настройке можно на выводе LDO_OUT предварительно установив в DCS Electric значение параметра LDO_V = 0. Также можно замкнуть ключ ION_1V на блоке «Делитель напряжения» и контролировать напряжение на выводах INP1 или INP2 соответственно.

  • ON – ключ включение/выключение источника опорного напряжения.
  • ION_SET1 – параметр отвечает за настройку напряжения ИОН. Допустимо устанавливать целочисленные значения от 0 до 9.
  • ION_SET2 – параметр отвечает за настройку температурной компенсации блока ИОН. Допустимо устанавливать целочисленные значения от 0 до 127. Рекомендуемое значение 60.
Блок источник опорного напряжения
Блок источник опорного напряжения

Зависимость температурной компенсации блока ИОН от установленного параметра ION_SET2 в диапазоне температур.

Зависимость температурной компенсации блока ИОН от установленного параметра ION_SET2
Зависимость температурной компенсации блока ИОН от установленного параметра ION_SET2Зависимость температурной компенсации блока ИОН от установленного параметра ION_SET2

Линейный регулятор напряжения​

Блок линейного регулятора содержит вход VREF и выход LDOOUT. Для работы линейного регулятора необходимо включить блок ИОН. На вход VREF подается опорное напряжение 1,0 В с источника опорного напряжения.

На выходе LDOOUT по умолчанию формируется напряжение 3,3 B (LDO_V=13). Параметр LDO_V имеет диапазон целочисленных значений от 0 до 15 и настраивает выходное напряжение линейного регулятора согласно таблице.

Блок линейного регулятора
Блок линейного регулятора
LDO_V0123456789101112131415
U, В1,051,111,181,251,341,431,541,671,822,02,232,52,863,364,05,0

Источник тока​

Блок программируемых источников тока IB_GEN1 и IB_GEN2 позволяет программировать ток смещения практически всех ключевых узлов, обеспечивая оптимизацию тока потребления под конкретную задачу.

Блок источник тока
Блок источник тока
  • EN – ключ включение\выключение источника тока.
  • REFCH – ключ выбор источника опорного напряжения:
    • ключ разомкнут – источник опорного напряжения порог p-канального транзистора. Диапазон напряжения 0,8 В – 1,2 В (0,6 В – 1,4 В в температуре). Время включения схемы ~10 мкс.
    • ключ замкнут – источник опорного напряжения блок ИОН. Диапазон напряжения 0,9 В – 1,1 В. Время включения схемы ~300 мс. При данном источнике опорного напряжения выше стабильность тока смещения в диапазоне температур.
  • IB0 – ток усилительного блока ОУ1;
  • IB1 – ток блока аналоговой калибровки ОУ1;
  • IB2 – ток компаратора ОУ1;
  • IB3 – ток усилительного блока ОУ3;
  • IB4 – ток усилительного блока ОУ2;
  • IB5 – ток блока аналоговой калибровки ОУ2;
  • IB6 – ток компаратора ОУ2;
  • IB7 – ток блока аналоговой калибровки ОУ3.

Диапазон настройки параметров от 0 до 15.

  • 4 – низкая скорость работы ОУ, высокая стабильность работы ОУ, низкое токопотребление;
  • 8 – средняя скорость работы ОУ, средняя стабильность работы ОУ, среднее токопотребление;
  • 15 – высокая скорость работы ОУ, низкая стабильность работы ОУ, высокое токопотребление.