MAX5430/MAX5431:PGA用±15V數(shù)字可編程精密分壓器
在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域,可編程增益放大器(PGA)應(yīng)用廣泛,而合適的分壓器對(duì)于其性能至關(guān)重要。今天就來(lái)介紹MAXIM公司的MAX5430/MAX5431這兩款±15V數(shù)字可編程精密分壓器,看看它們能為PGA設(shè)計(jì)帶來(lái)哪些優(yōu)勢(shì)。
文件下載:MAX5430.pdf
一、產(chǎn)品概述
MAX5430/MAX5431是專為PGA設(shè)計(jì)的數(shù)字可編程高精度電阻陣列。它們可以在單15V電源或雙±15V電源下工作,并且僅消耗35μA的電源電流。這些器件由固定電阻分壓器組成,每個(gè)器件都有數(shù)字控制觸點(diǎn),可提供四種精密同相增益,分別為1、2、4和8。不同型號(hào)的比率精度有所不同,MAX5430A/MAX5431A的比率精度為0.025%,MAX5430B/MAX5431B為0.09%,MAX5430C/MAX5431C為0.5%。此外,MAX5431還包含一個(gè)片上匹配電阻,用于運(yùn)算放大器輸入偏置電流補(bǔ)償。
產(chǎn)品采用節(jié)省空間的8引腳SOT23和10引腳μMAX封裝,并且在擴(kuò)展溫度范圍(-40°C至+85°C)內(nèi)都有良好的性能表現(xiàn)。
二、產(chǎn)品特性
1. 多種增益配置
提供四種同相PGA增益配置,即 (A v=1,2,4) 和8,能滿足不同的應(yīng)用需求。你在設(shè)計(jì)時(shí),是否會(huì)根據(jù)具體的增益要求來(lái)選擇合適的配置呢?
2. 高精度比率
具備0.025%的高精度比率,能保證信號(hào)處理的準(zhǔn)確性。在對(duì)精度要求極高的應(yīng)用場(chǎng)景中,這樣的高精度是否能讓你更放心呢?
3. 片上匹配電阻
MAX5431的片上匹配電阻可用于運(yùn)算放大器偏置電流補(bǔ)償,有助于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性能。
4. 寬電源范圍
可在單電源+12V至+15V或雙電源±12V至±15V下工作,增加了設(shè)計(jì)的靈活性。
5. 低功耗
僅35μA的低電源電流,適合對(duì)功耗有嚴(yán)格要求的應(yīng)用。
6. 邏輯兼容性
CMOS/TTL邏輯兼容的2線并行接口,方便與其他數(shù)字電路集成。同時(shí)還具備+3V邏輯兼容性。
7. 節(jié)省空間的封裝
采用8引腳SOT23和10引腳μMAX封裝,節(jié)省電路板空間。
三、應(yīng)用領(lǐng)域
1. 通用可編程同相放大器
MAX5430/MAX5431可用于通用可編程同相放大器的設(shè)計(jì),為信號(hào)放大提供靈活的增益選擇。
2. 可編程儀表放大器
在可編程儀表放大器中,它們能精確控制增益,提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。
四、技術(shù)參數(shù)
1. 絕對(duì)最大額定值
| 參數(shù) | 數(shù)值 |
|---|---|
| (V_{DD}) 到GND | -0.3V至+17V |
| (V_{SS}) 到GND | -17V至+0.3V |
| D0、D1到GND | -0.3V至+6V |
| H、L、W、MATCH_到GND | ((V{SS}- 0.3V)) 到 ((V{DD}+ 0.3V)) |
| 任何信號(hào)引腳的電流 | ±50mA |
| 連續(xù)功率耗散((T_{A}= +70°C)) | 8引腳SOT23:714mW(+70°C以上降額8.9mW/°C);10引腳μMAX:825mW(+70°C以上降額10.3mW/°C) |
| 工作溫度范圍 | -40°C至+85°C |
| 存儲(chǔ)溫度范圍 | -60°C至+150°C |
| 結(jié)溫 | +150°C |
| 引腳溫度(焊接,10s) | +300°C |
2. 電氣特性
| 在 (V{DD}=+15V) , (V{SS}=-15V) , (GND =0) , (T{A}=T{MIN}) 到 (T{MAX}) 的條件下(典型值在 (T{A}=+25^{circ}C) ),部分參數(shù)如下: | 參數(shù) | 符號(hào) | 條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 分壓器比率精度 | - | (V{H}= +5V) , (V{L}= -5V) (MAX543_A) | - | - | 0.025 | % | |
| - | (V{H}= +5V) , (V{L}= -5V) (MAX543_B) | - | - | 0.09 | % | ||
| - | (V{H}= +5V) , (V{L}= -5V) (MAX543_C) | - | - | 0.5 | % | ||
| H和L之間的電阻 | (R_{HL}) | - | - | 57 | - | kΩ | |
| 模擬引腳電容 | (C_{ANALOG}) | - | - | 2 | - | pF | |
| 匹配電阻 | - | 比率 = 1 | - | 0.5 | - | kΩ | |
| - | 比率 = 2, 4, 8 | - | 14 | - | kΩ | ||
| 抽頭電阻 | (R_{W}) | 比率 = 1 | - | 0.5 | - | kΩ | |
| (R_{W}) | 比率 = 2, 4, 8 | - | 14 | - | kΩ | ||
| W、H、L、MATCH_H、MATCH_L電壓范圍 | (V_{ANALOG}) | - | (V_{SS}) | - | (V_{DD}) | V | |
| 數(shù)字輸入高電壓 | (V_{IH}) | - | 2.4 | - | - | V | |
| 數(shù)字輸入低電壓 | (V_{IL}) | - | - | - | 0.8 | V | |
| 輸入泄漏電流 | - | D0、D1 = 5V或GND | - | - | ±1 | μA | |
| 輸入電容 | (C_{IN}) | - | - | 5 | - | pF | |
| 負(fù)電源電流 | (I_{SS}) | - | - | 1 | 25 | μA | |
| 正電源電流 | (I_{DD}) | - | - | 35 | 60 | μA | |
| 正電源電壓 | (V_{DD}) | - | 10.8 | - | 15.75 | V | |
| 負(fù)電源電壓 | (V_{SS}) | - | -15.75 | - | 0 | V | |
| 開關(guān)時(shí)間 | (t{D2W}) , (t{H2W}) | - | - | 0.3 | - | μs |
五、引腳說(shuō)明
| 引腳 | MAX5431 | MAX5430 | 名稱 | 功能 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 8 | (V_{DD}) | 正電源 | |
| 2 | - | MATCH_H | 匹配電阻高端 | |
| 3 | 7 | GND | 地 | |
| 4 | 6 | H | 電阻分壓器高端 | |
| 5 | 5 | L | 電阻分壓器低端 | |
| 6 | - | MATCH_L | 匹配電阻低端 | |
| 7 | 4 | (V_{SS}) | 負(fù)電源 | |
| 8 | 3 | W | 電阻分壓器抽頭 | |
| 9 | 2 | D1 | 第二位數(shù)字輸入(MSB) | |
| 10 | 1 | D0 | 第一位數(shù)字輸入(LSB) |
六、詳細(xì)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
1. 數(shù)字接口操作
| MAX5430/MAX5431采用簡(jiǎn)單的兩位并行編程接口,D1和D0根據(jù)邏輯控制真值表(如下表)來(lái)設(shè)置增益。數(shù)字接口與CMOS/TTL邏輯兼容。 | 數(shù)字輸入 | 增益 |
|---|---|---|
| D1 | D0 | |
| 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 2 |
| 1 | 0 | 4 |
| 1 | 1 | 8 |
2. 應(yīng)用電路設(shè)計(jì)
可編程增益放大器
MAX5430/MAX5431非常適合高精度PGA應(yīng)用。對(duì)于MAX5431,可利用其匹配電阻補(bǔ)償運(yùn)算放大器輸入偏置電流引起的電壓偏移;對(duì)于MAX5430,可搭配超低輸入偏置電流的運(yùn)算放大器。
電源和旁路
器件可在雙±15V電源或單15V電源下工作。雙電源時(shí),需用0.1μF陶瓷電容將 (V{DD}) 和 (V{SS}) 旁路到GND;單電源時(shí),將 (V{SS}) 連接到GND,并將 (V{DD}) 用0.1μF陶瓷電容旁路到GND。
開關(guān)時(shí)間和布局考慮
MAX5430/MAX5431的開關(guān)時(shí)間取決于W端的電容負(fù)載。為獲得最佳性能,應(yīng)盡量減少電路板上從W到運(yùn)算放大器反相輸入的走線長(zhǎng)度,以降低寄生電容,并選擇輸入電容低的運(yùn)算放大器。
七、總結(jié)
MAX5430/MAX5431以其高精度、低功耗、靈活的電源和增益配置等特性,為PGA設(shè)計(jì)提供了優(yōu)秀的解決方案。在實(shí)際應(yīng)用中,我們需要根據(jù)具體的需求,合理選擇型號(hào)和設(shè)計(jì)電路,以充分發(fā)揮其性能優(yōu)勢(shì)。你在使用類似分壓器時(shí),遇到過(guò)哪些問(wèn)題呢?歡迎在評(píng)論區(qū)分享。
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