數(shù)字校準使自動化測試變得容易;校準常見問題

本應用說明解釋了校準使產(chǎn)品準確、安全且經(jīng)濟實惠。它為制造業(yè)和公司提供了許多實實在在的好處。在討論了數(shù)字校準的好處之后，本文回答了一些常見問題解答。

介紹

測試和調整無處不在，以確保IC質量。電子設備可以加速測試并使調整變得容易。

以上陳述用非常簡單的術語講述了一個故事。校準使產(chǎn)品準確、安全且經(jīng)濟實惠。它允許制造商以具有競爭力的價格提供最佳設備。Maxim種類繁多的數(shù)字校準器件可實現(xiàn)快速的自動化測試和調整。

電子校準可以在許多方面降低成本。校準為制造和母公司提供了幾個明顯的優(yōu)勢。它有助于確保零件符合制造公差。因此，公司可以指定更便宜的組件，減少測試時間，提高可靠性并降低保修成本。隨之而來的是客戶滿意度的提高、客戶退貨的減少和更快的產(chǎn)品交付。

數(shù)字控制校準設備和電位計（電位器、DPot 和 CDPot）正在取代許多產(chǎn)品中的機械電位器。優(yōu)點是減少了測試時間和費用，因為消除了人為錯誤。數(shù)字校準設備對振動、灰塵、污垢和濕氣不敏感，這可能導致機械電位器故障。這種可靠性的提高可以減少產(chǎn)品責任問題并提高產(chǎn)品安全性。此外，電子校準設備的小尺寸有利于小型電路板布局和便攜式設備。

校準電路常見問題

什么是校準設備？

校準器件是具有可預測上電復位（POR）條件的可調部件。通常，POR會讀取存儲在器件非易失性（NV）存儲器中的值。POR為零、中量程或滿量程的替代器件也可用于選定的電路。

數(shù)字鍋如何工作？

數(shù)字電位計是一種固態(tài)器件，由一串電阻和一系列開關組成（圖 1）。它模擬機械電位計，在給定時間只有一個游標開關接通。數(shù)字電位器通過SPI、? I2C或上/下數(shù)字接口進行控制。

圖1.MAX5474/MAX5475 NV數(shù)字電位器具有超低溫度漂移。

圖 2 顯示了具有并行 n 溝道和 p 溝道 MOSFET 的典型模擬開關的內部結構以及該對的導通電阻（圖 3）。與開關相比，DPot通常在較低的電壓下工作，但這說明了這一概念。圖4是保護集成電路（IC）的簡化典型靜電放電（ESD）結構。游標電容是單個導通開關的電容，與關斷開關的所有電容并聯(lián)。在圖4中，C部分是連接到所有三個電位器信號引腳的典型電路。這意味著電位器上的電壓需要在地電位以下0.3V和正電源引腳上方0.3V之間。

圖2.典型模擬開關的內部結構示意圖。

圖3.導通電阻與 V在適用于圖 2 中的 n 溝道和 p 溝道 MOSFET。

圖4.用于保護IC的典型ESD結構。

使用校準的數(shù)字電位器時需要考慮什么？

雖然CDPot在工作期間消耗的電流非常小，但一定要用電容去耦電源。

在寫入NV存儲器期間，將使用更多的電流。閱讀數(shù)據(jù)手冊，了解寫入所需的電流量和時間。在斷開電源之前，請注意留出足夠的時間完成寫入。

游標開關很小，可降低電容;通過它們吸收電流會產(chǎn)生非線性。遵守數(shù)據(jù)手冊中器件的電流限值，但請記住，最佳設計具有零游標電流。

圖 5A 顯示了使用 CDPot 的最常見方法。最好在電位器的地端添加一個串聯(lián)電阻，因為這可以防止調節(jié)電位器，使負運算放大器引腳處于地位。將負輸入接地可有效打開反饋路徑。運算放大器和電路雜散元件的開環(huán)增益將導致運算放大器振蕩。請記住，游標電容也連接到運算放大器的負輸入端。

游標電容和電位電阻輸出的反饋部分形成一個低通濾波器極點。該濾波器通常低于幾百千赫茲。高于濾波器截止頻率，反饋路徑再次打開，將發(fā)生振蕩。通過選擇增益帶寬低于濾波器截止頻率的運算放大器，可以防止這種情況發(fā)生。電位器的帶寬可以擴展，圖5B是一種替代設計，將電位器用作衰減器，后接增益級。這種方法的優(yōu)點是按比例使用電位器，即減小了端到端電阻容差的影響，提高了溫度系數(shù)。圖5C顯示游標連接到運算放大器的負輸入。通過將游標連接到運算放大器的輸出引腳來簡單地反轉電位器是一種更好的設計，因為運算放大器的輸出比輸入更能容忍游標電容。

圖5.用于數(shù)字電位器的三個常用電路塊。

我可以在校準電路中使用帶有易失性存儲器的器件嗎？

是的，但這取決于應用程序。例如，許多系統(tǒng)都有一個處理器和主存儲器，用于在 POR 引導系統(tǒng)操作。此啟動條件可以包括系統(tǒng)測試和校準。來自啟動測試的值或先前記憶的值可以寫入POR可調設備中的易失性存儲器。

如何指定校準部件？

Maxim在常用首字母縮略詞之前添加了用于校準的C。CDPot是一個校準數(shù)字電位器。華助會是一種校準數(shù)模轉換器。CRef 是校準基準電壓源。E2CRef是Maxim獨有的EEPROM基準電壓源。E2CRef使用數(shù)字無限采樣保持電路存儲電壓。切換單個引腳以 11 位精度復制輸出上的輸入電壓。

審核編輯：郭婷