摘要: 通过添加一个8位串行数字转换器(DAC)和一个双运放,使任何电源控制器或转换器的输出可编程。
通过添加一个8位串行数字转换器(DAC)和一个双运放,使任何电源控制器或转换器的输出可编程。
可调电压电源用于为微处理器供电,在保持性能的同时节省电力。这个想法长期用于计算机,现在在其他基于微处理器的产品中得到了更广泛的应用。
一些专门的功率控制器ic接受数字代码并产生相应的输出电压。这是有效的,但通常超出了特定应用程序的要求。
作为替代方案,您可以通过添加8位串行数字转换器(DAC)和双运放(图1)使任何电源控制器或转换器的输出可编程。
一些电压调整方法包括在电阻分压器反馈路径中的数字槽,但这种方法只允许电压低至反馈电压(Vfb)。另一方面,该电路的输出范围(0V至2Vfb)对于大多数处理器核心电压来说是完美的。
多电压电源IC1有许多对手持设备有用的功能,但它不提供DAC控制其Vcore输出。其Vcore在22引脚处的反馈电压(Vfb)为1.0V,参考电压(Vref)为1.25V。为了在实现数字控制时帮助减少输出电压误差,您应该使用控制器Vref,因为Vfb源自Vref。在这种情况下,Vref大于Vfb,因此电阻分频网络R1/R2被包括在内,以产生等于Vfb的电压(Vref2)。对于Vfb和Vref相同的其他控制器,该分压器是不必要的。
运算放大器IC2A为8位DAC (IC3)创建2V参考:2Vref2 = 2Vfb = 2V。运放的低输出阻抗使其与DAC非常兼容,其SPI串行接口具有良好的INL, DNL和TUE规格。由于参考电压为2V,因此DAC的输出电压可以表示为Vo = 2V(XXX/256),其中XXX是加载到DAC中的16位二进制代码的后半部分的十进制等量。(256个增量提供大约8mV/步的分辨率。)代码的前半部分必须是02(HEX),它指示DAC加载A寄存器。
第二个运放将DAC输出电压以Vref2为中心进行反相。也就是说,来自DAC的1.398V变为来自运放的0.602V。该电压在R7中产生电流,因为R7的另一端保持反馈电压Vfb。该电流也流过R8, R8定义了输出电压。使用上面的例子,来自运放的0.602V产生(1.0V - 0.602V)/24.3k欧姆 = 1.4µa的电流,这意味着输出(Vcore)为1.0V + 1.4µa (24.3k欧姆) = 1.398V。如本例所示,Vcore输出电压(理想情况下)与DAC的输出电压相同。Vcore可编程从0V到1.992V,典型精度为3%;或更好(表1)。使用±0.1%;电阻提高了精度。
DAC码(十六进制) | 期望电压(伏特) | 测量电压(伏) |
02 00 | 0.000 | 0.007 |
02年0 d | 0.102 | 0.109 |
02年20 | 0.250 | 0.255 |
02年33 | 0.398 | 0.405 |
02年40 | 0.500 | 0.514 |
02年4 d | 0.602 | 0.614 |
02年60 | 0.750 | 0.762 |
73年02 | 0.898 | 0.907 |
80年02 | 1.000 | 1.009 |
02年8 d | 1.102 | 1.109 |
02 A0 | 1.250 | 1.263 |
02 B3 | 1.398 | 1.380 |
02 C0 | 1.500 | 1.482 |
02 CD | 1.602 | 1.582 |
02 E0 | 1.750 | 1.737 |
02 F3 | 1.898 | 1.886 |
02 FF | 1.992 | 1.983 |
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