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1Wirereg双向电平转换器18V至5V参考设计

发布时间:2020-06-30 23:42:47 阅读: 来源:窗锁厂家

设计人员要求1-Wire主机IO采用漏极开路架构,工作在1.8V。而多数1-Wire从器件无法工作在1.8V。本应用笔记介绍了实现1.8V 1-Wire主机与5V 1-Wire从器件之间电平转换的参考设计(RD)。该参考设计用于驱动典型的1-Wire从器件,利用MAX3394E电平转换器实现电平转换。

本文引用地址:引言FPGA、微处理器、DS2482-100和DS2480B是常见的1-Wire主机器件。1-Wire/iButton®从器件由Maxim生产,该系列器件的典型工作电压为2.8V至5.25V。过去,传统的1-Wire主机和从器件均采用5V漏极开路逻辑。

现在,设计人员需要1-Wire主机IO提供1.8V的漏极开路逻辑。而大部分1-Wire从器件可以安全地工作在5V,它们中的绝大多数无法工作在1.8V。需要一个双向电平转换器克服这种限制。本参考设计(RD)采用Maxim®的MAX3394E双向电平转换器,用于解决这类应用中的问题。

电平转换器MAX3394E双向电平转换器采用8引脚、3mm x 3mm TDFN封装。借助其内部摆率增强电路,可理想用于大电容负载驱动。1-Wire从器件电容负载通常大于500pF。MAX3394E的VCC I/O引脚具有±15kV HBM (人体模式)静电保护,为1-Wire主机提供保护。1-Wire总线通常用于连接外部世界,HBM保护是基本需求。推荐在上拉电阻(R3)、可选择的强上拉电路以及1-Wire从器件处使用DS9503P以增强ESD保护。

应用电路图1所示电路利用MAX3394E实现1.8V至5V双向电平转换,系统采用漏极开路端口。

图1. 1-Wire双向电平(1.8V至5V)转换器电路原理图,注意,引脚I/O VL和I/O VCC具有10kΩ内部上拉。

该参考设计的BOM (材料清单)如表1所示。

表1. 材料清单 ItemQuantityReferencePartManufacturerPart Number11C11.0µF 0402PanasonicECJ-0EB0J105M22C2, C30.1µF 0201PanasonicECJ-ZEB0J104K31Q1BSS84-7-FDiodes, Inc/ZetexBSS84-7-F41R133Ω 0201PanasonicERJ-1GEJ330C51R210kΩ 0402PanasonicERJ-2RKF1002X61R31kΩ 0402PanasonicERJ-2RKF1001X71R42.2kΩ 0402PanasonicERJ-2RKF2201X82CH1, CH2TEST POINTN/AN/A91U1MAX3394EMaximMAX3394EETA+波形测量/测试结果图2至图5是对评估电路板进行测试得到的结果。

测试条件为:

VL = 1.8V VCC = 5.0V CH1:1-Wire主机(OW_MASTER) CH2:DS1920 (OW_SLAVE) OW_SLAVE线长:2.4米,最大值。 测试时没有使用图1中可选择的强上拉电路。 仅在室温下测量。

图2. 从1-Wire复位波形可以看出MAX3394E的性能,在线应答脉冲幅度不超过250mV,低于典型1-Wire主机VIL的0.4V最大电压。

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