ADM1064 超序列器:多電源系統(tǒng)的理想解決方案
在電子設(shè)備的設(shè)計(jì)中,多電源系統(tǒng)的監(jiān)控和排序是一個(gè)關(guān)鍵問題。ADM1064 超序列器作為一款高度集成的設(shè)備,為多電源系統(tǒng)提供了完整的監(jiān)控和排序解決方案。本文將詳細(xì)介紹 ADM1064 的特性、功能以及應(yīng)用場(chǎng)景,幫助電子工程師更好地了解和使用這款設(shè)備。
文件下載:ADM1064.pdf
一、ADM1064 概述
ADM1064 是一款可配置的監(jiān)控/排序設(shè)備,為多電源系統(tǒng)中的電源監(jiān)控和排序提供了單芯片解決方案。它集成了一個(gè) 12 位 ADC,可精確讀取多達(dá) 12 個(gè)獨(dú)立電壓。同時(shí),該設(shè)備提供多達(dá) 10 個(gè)可編程輸入,用于監(jiān)控多達(dá) 10 個(gè)電源的欠壓、過壓或窗口外故障,還有 10 個(gè)可編程輸出可用作邏輯使能。
二、關(guān)鍵特性
2.1 電源監(jiān)控與檢測(cè)
- 高精度檢測(cè):10 個(gè)電源故障檢測(cè)器可在 25°C 時(shí)以 <0.5% 的精度監(jiān)控電源,在所有電壓和溫度范圍內(nèi)精度 <1.0%。
- 寬電壓范圍:5 個(gè)可選輸入衰減器允許在 VH 上監(jiān)控高達(dá) 14.4 V 的電源,在 VP1 至 VP4 上監(jiān)控 6 V 的電源。
- 多輸入功能:5 個(gè)雙功能輸入(VX1 至 VX5),既可用作高阻抗輸入到電源故障檢測(cè)器,也可用作通用邏輯輸入。
2.2 輸出驅(qū)動(dòng)與控制
- 可編程輸出:10 個(gè)可編程驅(qū)動(dòng)輸出(PDO1 至 PDO10),具有多種輸出配置,包括開集電極、推挽輸出等。
- 高驅(qū)動(dòng)能力:PDO1 至 PDO6 具有內(nèi)部電荷泵高驅(qū)動(dòng)能力,可直接驅(qū)動(dòng)外部 N - FET。
2.3 電壓讀取與 ADC 功能
- 12 位 ADC:用于讀取所有受監(jiān)控電壓,具有 12 通道模擬多路復(fù)用器,支持 ADC 循環(huán)讀取和平均功能。
- 參考輸入:REFIN 引腳有兩種輸入選項(xiàng),可直接連接 2.048 V REFOUT 引腳,也可使用更精確的外部參考以提高 ADC 性能。
2.4 其他特性
- 狀態(tài)機(jī)控制:基于狀態(tài)機(jī)的排序引擎(SE)提供多達(dá) 63 種不同狀態(tài),實(shí)現(xiàn)靈活的輸出排序。
- EEPROM 存儲(chǔ):256 字節(jié)的用戶 EEPROM,用于存儲(chǔ)配置數(shù)據(jù)。
- 總線接口:行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 2 線總線接口(SMBus),便于與其他設(shè)備通信。
三、技術(shù)細(xì)節(jié)
3.1 電源供電
ADM1064 由 VPx 或 VH 中最高電壓輸入供電,采用 VDD 仲裁器選擇供電電源,具有良好的冗余性。外部電容連接到 VDDCAP 引腳,用于去耦和在電源故障時(shí)作為儲(chǔ)能電容。
3.2 輸入配置
- 電源故障檢測(cè)器(SFD):ADM1064 有 10 個(gè)可編程輸入,其中 5 個(gè)為專用 SFD(VH 和 VPx),另外 5 個(gè)(VXx)具有雙功能。SFD 可配置為檢測(cè)欠壓、過壓或窗口外故障,閾值可通過 8 位分辨率編程。
- 輸入比較器滯后:UV 和 OV 比較器具有數(shù)字可編程滯后,可避免輸入接近閾值時(shí)的抖動(dòng)。
- 輸入毛刺濾波:SFD 的最后一級(jí)是毛刺濾波器,可去除電源開啟時(shí)的雜散過渡信號(hào),濾波超時(shí)可編程至 100 μs。
3.3 輸出配置
- 電源排序:通過可編程驅(qū)動(dòng)輸出(PDOs)實(shí)現(xiàn)電源排序,PDOs 的斷言順序由排序引擎(SE)控制。
- 輸出選項(xiàng):PDOs 可編程為多種輸出配置,如開集電極、推挽輸出等,還可提供高驅(qū)動(dòng)能力以驅(qū)動(dòng)外部 N - FET。
- 默認(rèn)輸出配置:未編程的 ADM1064 設(shè)備的 PDOx 引腳在不同電源輸入電壓下有不同狀態(tài),在電源上升過程中提供已知的輸出條件。
3.4 排序引擎(SE)
- 狀態(tài)機(jī)控制:SE 實(shí)現(xiàn) PDO 輸出的狀態(tài)機(jī)控制,狀態(tài)變化取決于輸入事件。SE 程序可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的板級(jí)控制,包括電源上下電序列控制、故障事件處理和警告中斷生成。
- 狀態(tài)屬性:SE 狀態(tài)機(jī)由 63 個(gè)狀態(tài)單元組成,每個(gè)狀態(tài)監(jiān)控輸入引腳狀態(tài),可從任何其他狀態(tài)進(jìn)入,有三個(gè)退出路線(序列檢測(cè)、故障監(jiān)控和超時(shí)),輸出條件在狀態(tài)內(nèi)定義。
- 警告監(jiān)控:SE 還監(jiān)控警告,警告可由 ADC 讀數(shù)超出限制或二次電壓監(jiān)控觸發(fā)。
3.5 故障和狀態(tài)報(bào)告
ADM1064 有故障鎖存器用于記錄故障,通過 FSTAT1 和 FSTAT2 寄存器記錄,可通過 SMBus 讀取。同時(shí),還有多個(gè)狀態(tài)寄存器提供更詳細(xì)的信息,如欠壓或過壓故障、ADC 限制故障等。
3.6 電壓讀取
ADM1064 的 12 位 ADC 可通過 SMBus 讀取電壓,ADC 有 12 通道模擬多路復(fù)用器,可選擇讀取任何或所有輸入。ADC 采樣單端輸入,輸入電壓可通過公式計(jì)算得出。
3.7 通信與配置
- 配置下載:ADM1064 的配置由 RAM 內(nèi)容決定,電源上電時(shí),EEPROM 內(nèi)容下載到 RAM 以恢復(fù)配置。
- 配置更新:提供多種更新配置的選項(xiàng),包括實(shí)時(shí)更新、更新 Latch A 而不更新 Latch B,以及更新 EEPROM 內(nèi)容并下載到 RAM。
- 排序引擎更新:SE 有自己的專用 EEPROM 存儲(chǔ)狀態(tài)定義,更改狀態(tài)需直接修改 EEPROM。
3.8 串行總線接口
- SMBus 通信:ADM1064 通過 SMBus 作為從設(shè)備進(jìn)行通信,有 7 位串行總線從地址,由 A1 和 A0 引腳確定。
- SMBus 協(xié)議:定義了多種讀寫操作協(xié)議,包括發(fā)送字節(jié)、寫字節(jié)/字、塊寫、接收字節(jié)和塊讀等操作。
四、應(yīng)用場(chǎng)景
- 中央辦公室系統(tǒng):用于監(jiān)控和排序多個(gè)電源,確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
- 服務(wù)器/路由器:實(shí)現(xiàn)電源的精確控制和故障檢測(cè),提高系統(tǒng)可靠性。
- 多電壓系統(tǒng)線卡:滿足線卡中不同電源的監(jiān)控和排序需求。
- DSP/FPGA 電源排序:為 DSP 和 FPGA 提供合適的電源上電和下電順序。
- 帶裕量電源的在線測(cè)試:在測(cè)試過程中監(jiān)控電源狀態(tài),確保電源符合要求。
五、總結(jié)
ADM1064 超序列器以其豐富的功能和靈活的配置,為多電源系統(tǒng)的監(jiān)控和排序提供了全面的解決方案。電子工程師在設(shè)計(jì)多電源系統(tǒng)時(shí),可充分利用 ADM1064 的特性,實(shí)現(xiàn)電源的精確控制和故障檢測(cè),提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。你在使用 ADM1064 過程中遇到過哪些問題呢?歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。
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