单电源、低功耗的可编程窗口检测器(CN0182)

电路功能与优势

图1所示电路是具有可编程上限和下限的单电源、低功耗、窗口检测器。这种电路可用于在信号超出预设限值的情况下产生报警， 在检测和监控应用中很受欢迎。AD5668-1 八通道、低功耗、16位、缓冲电压输出DAC用于设置窗口限值。AD5668-1 内置一个片内1.25 V、5 ppm/°C基准电压源，满量程输出范围为0V至2.5V。内部基准电压源通过软件写入使能。SPI接口用于与AD5668-1 进行通信。

所使用的比较器是ADCMP370 通用、低功耗比较器5 V时为20W，典型值)，具有9 mV输入失调电压(最大值)和开漏输出。

图1. 低功耗、单电源窗口检测器(原理示意图，所有连接和去耦均未显示)

电路描述

图1所示电路是上限和下限可编程窗口检测器。上限和下限单独载入每个DAC寄存器。该电路的主要应用是测试外部信号是否落在编程限值范围内。

AD5668-1是一款八通道DAC，通道A和通道B上的输出分别设置上限和下限。

出于测试目的，DAC C提供信号输入。当信号进入由DACA和DAC B设置的区域时，TP1上的电压变为逻辑1，LED1关闭，LED2开启。当信号超出由上限和下限设置的窗口时，LED1开启，LED2关闭。

如果将上拉电阻连接到 ADCMP370的输出，如果同相输入大于反相输入，则输出为5 V;否则输出为0 V。

ADCMP370具有开漏输出，使比较器C1和比较器C2的输出通过“线与”方式连在一起。表1显示了该电路的真值表。本示例中，VOUTA为上限，VOUTB为下限，且VOUTA > VOUTB。

电路工作原理如图2所示。DAC C产生0 V至2.5 V三角波形，将VINC (TP2/TESTC)输入驱动至比较器。阈值电平由DAC A (VOUTA = 2 V)和DAC B (VOUTB = 1 V)设置。当VINC电压介于两个阈值间时，TP1上的电压变为逻辑1。

表1. 电路的真值表

图2. VOUTA=2V，VOUTB=1V且VINC=0V至2.5V斜坡时，窗口比较器的输出

常见变化

AD5668-2和 AD5668-3内置一个2.5V、5 ppm/°C基准电压源，满量程输出范围为0V至5V。

AD5668-1 和 AD5668-2内置一个上电复位电路，用于上电至0 V，直到执行一次有效的写操作为止。AD5668-3 上电至中间电平。

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