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基于1-Wire雙向電平轉(zhuǎn)換器(1.8V至5V)設(shè)計方法

作者: 時間:2011-12-06 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

人員要求主機IO采用漏極開路架構(gòu),工作在。而多數(shù)從器件無法工作在。本應(yīng)用筆記介紹了實現(xiàn) 主機與 1-Wire從器件之間轉(zhuǎn)換的參考(RD)。該參考用于驅(qū)動典型的1-Wire從器件,利用MAX3394E實現(xiàn)轉(zhuǎn)換。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/178286.htm

引言
FPGA、微處理器、DS2482-100和DS2480B是常見的1-Wire主機器件。1-Wire/iButton®從器件由Maxim生產(chǎn),該系列器件的典型工作電壓為2.8V至5.2。過去,傳統(tǒng)的1-Wire主機和從器件均采用漏極開路邏輯。

現(xiàn)在,設(shè)計人員需要1-Wire主機IO提供1.8V的漏極開路邏輯。而大部分1-Wire從器件可以安全地工作在5V,它們中的絕大多數(shù)無法工作在1.8V。需要一個電平克服這種限制。本參考設(shè)計(RD)采用Maxim®的MAX3394E電平,用于解決這類應(yīng)用中的問題。

電平轉(zhuǎn)換器
MAX3394E電平轉(zhuǎn)換器采用8引腳、3mm x 3mm TDFN封裝。借助其內(nèi)部擺率增強電路,可理想用于大電容負載驅(qū)動。1-Wire從器件電容負載通常大于500pF。MAX3394E的VCC I/O引腳具有±15kV HBM (人體模式)靜電保護,為1-Wire主機提供保護。1-Wire總線通常用于連接外部世界,HBM保護是基本需求。推薦在上拉電阻(R3)、可選擇的強上拉電路以及1-Wire從器件處使用DS9503P以增強ESD保護。

應(yīng)用電路
圖1所示電路利用MAX3394E實現(xiàn)1.8V至5V雙向電平轉(zhuǎn)換,系統(tǒng)采用漏極開路端口。

圖1. 1-Wire雙向電平(1.8V至5V)轉(zhuǎn)換器電路原理圖,注意,引腳I/O VL和I/O VCC具有10kΩ內(nèi)部上拉。
圖1. 1-Wire雙向電平(1.8V至5V)轉(zhuǎn)換器電路原理圖,注意,引腳I/O VL和I/O VCC具有10kΩ內(nèi)部上拉。

該參考設(shè)計的BOM (材料清單)如表1所示。

表1. 材料清單

ItemQuantityReferencePartManufacturerPart Number
11C11.0µF 0402PanasonicECJ-0EB0J105M
22C2, C30.1µF 0201PanasonicECJ-ZEB0J104K
31Q1BSS84-7-FDiodes, Inc/ZetexBSS84-7-F
41R133Ω 0201PanasonicERJ-1GEJ330C
51R210kΩ 0402PanasonicERJ-2RKF1002X
61R31kΩ 0402PanasonicERJ-2RKF1001X
71R42.2kΩ 0402PanasonicERJ-2RKF2201X
82CH1, CH2TEST POINTN/AN/A
91U1MAX3394EMaximMAX3394EETA+
波形測量/測試結(jié)果
圖2至圖5是對評估電路板進行測試得到的結(jié)果。

測試條件為:

VL = 1.8V
VCC = 5.0V
CH1:1-Wire主機(OW_MASTER)
CH2:DS1920 (OW_SLAVE)
OW_SLAVE線長:2.4米,最大值。
測試時沒有使用圖1中可選擇的強上拉電路。
僅在室溫下測量。

圖2. 從1-Wire復(fù)位波形可以看出MAX3394E的性能,在線應(yīng)答脈沖幅度不超過250mV,低于典型1-Wire主機VIL的0.4V最大電壓。

圖2. 從1-Wire復(fù)位波形可以看出MAX3394E的性能,在線應(yīng)答脈沖幅度不超過250mV,低于典型1-Wire主機VIL的0.4V最大電壓。

圖3. 1-Wire寫操作波形,寫“1”時隙,tLOW1  15µs。

圖3. 1-Wire寫操作波形,寫“1”時隙,tLOW1 15µs。


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