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ZHCSTF1 November 2023 AFE432A3W , AFE532A3W

PRODUCTION DATA

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)

YBH|16
- MPBGAQ3

散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)

订购信息

zhcstf1_oa

8.2.2 详细设计过程

此应用的标称 IDAC 输出为 200mA。将 IDAC 输出设置为 200mA 所需的 IDAC 代码通过方程式 9 计算得出。

方程式 9.

D A C_2_D A T A = \frac{200 m A}{\frac{2}{3} \times 0.5241} \times 2^{10} = 586 d

IDAC 通道使用内部基准。在启用 IDAC 输出之前，启用 COMMON-CONFIG 寄存器中的内部基准。

IDAC 通道的功率耗散是 PV_DD 电源电压、电流输出和 IDAC 引脚电压 (V_IDAC) 的函数。余量电压 (V_HEADROOM) 计算为 PV_DD 和 V_IDAC 之间的差值。更大限度地降低 V_HEADROOM 以降低器件的功率耗散，同时满足最低 V_HEADROOM 要求。如果 V_HEADROOM 低于指定的电压，则 IDAC 输出无法提供满量程电流输出。图 8-2 展示了输出电流方向和影响功率耗散的主要电压。IDAC 输出对功率耗散的影响与输出电流乘以 V_HEADROOM 电压成正比。

图 8-2 IDAC 功率耗散

VDAC 满量程输出范围在 DAC-0-GAIN-CONFIG 寄存器中设置。此应用示例使用 3.3V VDD 作为基准，增益为 1×。方程式 10 计算 2V 输出的 DAC 代码。

方程式 10.

D A C_0_D A T A = \frac{2 V}{3.3 V} {\times 2}^{10} = 621 d

此应用中的反相运算放大器电路具有 –1V/V 的增益。如果电路的负输出范围需要大于 AFEx32A3W V_DD 电源电压，则可以增加反相运算放大器电路的增益。负运算放大器电源 (V_SS) 必须足够大，以支持所选运算放大器在应用选定增益的情况下对于 AFEx32A3W 满量程输出的余量要求。选择支持 EAM 所需输出电压范围和输出电流驱动的运算放大器。
当使用 ADC 输入监控光电二极管时，R_SENSE 的值取决于光电二极管的预期电流 (I_PD)。选择 R_SENSE，使最大 I_PD 产生的电压等于满量程 ADC 输入电压。方程式 11 展示了如何根据最大 ADC 输入电压和最大 I_PD 计算 R_SENSE。

方程式 11.

R_{S E N S E} = \frac{{A D C}_{m a x}}{I_{P D m a x}}

ADC 满量程输入范围在 DAC-1-GAIN-CMP-CONFIG 寄存器中设置。此应用示例使用 3.3V V_DD 作为基准，增益为 1×。如果预期最大 I_PD 为 10mA，则根据方程式 12 计算出的 R_SENSE 为 330Ω。

方程式 12.

R_{S E N S E} = \frac{3.3 V}{10 m A)} = 330 Ω

此应用使用 GPIO/SDO 引脚来打开和关闭 IDAC 输出。在 GPIO-CONFIG 寄存器中配置 GPIO/SDO 引脚的功能。GPI-EN 位使能 GPIO/SDO 引脚作为输入。GPI-CH-SEL 字段选择由 GPI 控制的通道。GPI-CONFIG 字段选择 GPI 功能。表 6-9 定义了 GPI-CONFIG 字段的函数。

EML 偏置应用的伪代码如下：

//SYNTAX: WRITE <REGISTER NAME (Hex code)>, <MSB DATA>, <LSB DATA>
//Write DAC code for nominal IDAC output
//Set IOUT gain setting to 2/3
WRITE DAC-2-GAIN-CONFIG(0x03), 0x00, 0x00
//The 10-bit hex code for 200 mA is 0x24A. With 16-bit left alignment, this becomes 0x9280
WRITE DAC-2-DATA(0x19), 0x92, 0x80
//Set VOUT0 gain setting to 1x VDD (3.3 V)
WRITE DAC-0-GAIN-CONFIG(0x0F), 0x04, 0x00
//For a 3.3-V output range, the 10-bit hex code for 2 V is 0x26D. With 16-bit left alignment, this becomes 0x9B40
WRITE DAC-0-DATA(0x1B), 0x9B, 0x40
//Set ADC gain setting to 1x VDD (3.3 V), enable comparator mode for ADC
WRITE DAC-1-GAIN-CMP-CONFIG(0x15), 0x04, 0x01 
//Power-up output on VDAC and ADC channels, enables internal reference 
WRITE COMMON-CONFIG(0x1F), 0x12, 0x5F 
//Configure GPI for Power-Up, Down trigger for IDAC channel
WRITE GPIO-CONFIG(0x24), 0x00, 0x29 
//Enable the ADC and configure the averaging setting and channel select
WRITE ADC-CONFIG-TRIG(0x1D), 0x23, 0xC0
//Save settings to NVM 
WRITE COMMON-TRIGGER(0x20), 0x00, 0x02

//Use GPIO pin to power on/off IDAC
//ADC trigger
WRITE ADC-CONFIG-TRIG(0x1D), 0x23, 0xC1
//ADC readback
READ ADC-DATA(0x1E)