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            MAX9979管腳電子IC中PMU模式操作

            作者: 時(shí)間:2011-05-18 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

            摘要:該應(yīng)用筆記結(jié)合各種的等效電路圖介紹了參數(shù)測量單元()最常用的四種工作(FVMI、FVMV、FIMI和FIMV)。關(guān)于各種功能的詳細(xì)介紹和請參考數(shù)據(jù)資料。

            本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/172759.htm

            簡介

            是一款應(yīng)用于自動(dòng)測試儀器(ATE)市場的高集成度、雙通道、(PE) 。器件包括雙通道四電平、高速驅(qū)動(dòng)器/比較器/負(fù)載(DCL),并集成了鉗位功能,可以工作在驅(qū)動(dòng)、高阻和低泄漏模式。工作速度高于每秒1吉比特(1Gbps)。通過內(nèi)部獨(dú)立的16位數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(DAC)支持所有電平等級。每通道還包括完全集成的參數(shù)測量單元(),具有極高的測量精度,使用戶獲得額外的設(shè)計(jì)價(jià)值。

            工作模式

            MAX9979 PMU有多種工作模式,但在本應(yīng)用筆記中只討論四種模式(FVMI、FVMV、FIMI和FIMV)。

            表1所示介紹了PMU四種主要模式的設(shè)置。FMODE、MMODE和低電平有效HIZFORCE通過內(nèi)部串口控制,低電平有效LLEAKP是一個(gè)外部引腳。

            表1. PMU模式選擇

            PMU ModeDriverComparatorLoadFMODEMMODEActive-Low LLEAKPActive-Low HIZFORCE
            FVMILow-leakLow-leakLow-leak0011
            FVMV0111
            FIMI1011
            FIMV1111

            加壓測流(FVMI)

            FVMI模式下,內(nèi)部產(chǎn)生的電壓(VIN)直接施加到被測器件(DUT)的輸出引腳。VIN可通過串口在-2.5V至+7.5V范圍內(nèi)設(shè)置,分辨率為16位,盡管它的有效范圍為-1.5V至+6.5V,將VIN設(shè)置到有效范圍以外時(shí)并不會(huì)對MAX9979造成損壞。

            施加到DUT端的電壓產(chǎn)生一個(gè)流入或流出DUT的電流。可以在MEAS引腳監(jiān)測、測量該電流,通過下式進(jìn)行計(jì)算:

            公式1

            其中ILOAD是流入或流出DUT的電流,VMEAS是測量電壓,VIIOS是所設(shè)置的偏置電壓。內(nèi)部串行位RS0、RS1、RS2 (表2所示)選擇量程電阻(RSENSE)。

            表2. PMU電流量程控制

            Digital InputSerial Interface BitsRange (RSENSE)
            Active-Low LLEAKPActive-Low HIZFORCERS2RS1RS0
            XX000E (500kΩ ±2µA)
            XX001D (50kΩ ±20µA)
            XX010C (5kΩ ±200µA)
            XX011B (500Ω ±2mA)
            X01XXB*
            011XXB*
            111XXA (20Ω ±50mA)
            *量程A不能用于PMU高阻(high-Z)模式;PMU默認(rèn)工作在量程B。

            注意VIIOS可以設(shè)置在0至+5V范圍,有效設(shè)置范圍為+2V至+4V。設(shè)置在有效范圍以外時(shí)并不會(huì)對MAX9979造成損壞。

            在圖1和表1中,VIN是輸入電壓,通過內(nèi)部DAC設(shè)置。DUT端電壓通過U1、S1、S4、U3、S3和S2閉環(huán)反饋環(huán)路跟隨設(shè)定的VIN。受外部SENSE引腳控制,S4允許選擇直接跟隨負(fù)載點(diǎn)。如果S4閉合,VIN施加到負(fù)載。利用這個(gè)選擇,可以消除由于電路板走線引起的偏移誤差電壓。

            圖1. 加壓測流(FVMI)
            圖1. 加壓測流(FVMI)

            U2、U4、S5、U6并不在反饋環(huán)路中,但為監(jiān)測負(fù)載電流的MEAS引腳提供了一個(gè)通路。出現(xiàn)在MEAS引腳的電壓可由式1計(jì)算。

            表3列舉了幾個(gè)設(shè)置為FVMI模式的實(shí)例。

            表3. FVMI模式設(shè)置實(shí)例
            VIN
            (V)
            VIIOS
            (V)
            Range
            DUT Voltage
            (V)
            VMEAS
            (V)
            Load
            (kΩ)
            Load
            Current (µA)
            +1+2.5D (±20µA)+1+6.550+20
            0+2.5D (±20µA)+1+2.5500
            -1+4D (±20µA)-1050-20
            **FSR = 滿量程范圍。

            加壓測壓(FVMV)

            FVMV模式與FVMI模式類似,VIN施加到DUT端(如果S4閉合,施加到外部負(fù)載端),區(qū)別在于測量路徑。開關(guān)S5閉合,MEAS端監(jiān)測施加電壓。MEAS端可通過外部稱為VIOS的電壓偏置。VIOS可在-0.75V至+3.75之間設(shè)置,但指定的有效量程為0至+1.5V。通過將VIOS設(shè)置在+1.5V,MEAS端電壓偏置在+1.5V,并允許使用外部單極性ADC。按照這種方式,在MEAS的DUT電壓范圍從-1.5V至+6.5V映射為0至+8V。

            圖2與圖1的區(qū)別在于模式開關(guān)設(shè)置為MMODE = 1。MEAS監(jiān)測DUT端的電壓,以及檢測地電壓(在DGS引腳)和VIOS。反饋環(huán)路和FVMI反饋環(huán)路相同—U1、S1、S4、U3、S3和S2。

            圖2. 加壓測壓(FVMV)
            圖2. 加壓測壓(FVMV)

            測量路徑包括S4、U3、S5和U5到監(jiān)測端。注意S5處于“1”位置,或者M(jìn)MODE = 1。通過內(nèi)部設(shè)置VIOS可偏置MEAS引腳電壓,以適應(yīng)單極性模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)。

            通過DGS引腳也可以將MEAS引腳偏置到與地電位不同的電勢。DGS引腳檢測負(fù)載地,這有助于消除由于地電位偏差造成的誤差。同樣,SENSE引腳也可以設(shè)置用于直接檢測負(fù)載。

            表4列舉了設(shè)置為FVMV模式的幾個(gè)例子。

            表4. FVMV模式設(shè)置實(shí)例

            VIN
            (V)
            VIOS
            (V)
            Voltage at DGS
            (V)
            DUT Voltage
            (V)
            VMEAS
            (V)
            -1.500-1.5-1.5
            -1.5+2-0.5-1.50
            -1.5+1.50-1.50
            +6.5+1.50+6.5+8

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