您的設(shè)計中有低語者嗎?
發(fā)布時間:2021-07-07 來源:Atul Patel 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】大家許多人可能都與“低語者”有過交談—低語者是指說話聲音超低幾乎讓人聽不明白的人。與低語者交談往往會導(dǎo)致溝通錯誤且混雜各種信號,這種場景在上世紀(jì)90年代知名情景喜劇《低語者》中體現(xiàn)得淋漓盡致。
那么,低語者與電子系統(tǒng)及其設(shè)計有何關(guān)系呢?現(xiàn)代電子信號鏈已開始更多地采用在較低電壓節(jié)點運(yùn)行的集成電路(IC)。Sub-1V器件,如大型微處理器、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、低功耗通信器件和傳感器,只是為了降低功耗和延長電池壽命而將電壓降低于1V的設(shè)備類型中的幾種。這些器件的電壓較低也意味著它們的輸入/輸出(I/O)數(shù)據(jù)接口需要在較低的電壓下工作。實際上,這些新型低電壓信號鏈器件正成為該系統(tǒng)的低語者。
正如理解低語者的話語一樣令人沮喪,器件中的低語者也會對系統(tǒng)信號鏈中的其它器件造成問題。低壓器件的數(shù)據(jù)接口可能無法與電壓較高的器件進(jìn)行交互操作,從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)信號問題。而您需要解決該問題才能使系統(tǒng)正常運(yùn)行。
解決方案就在于電壓電平轉(zhuǎn)換器,它能了解低壓器件,并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)給高壓器件。I/O電平轉(zhuǎn)換的概念已經(jīng)存在很長一段時間,工程師采用基于IC的離散和集成解決方案來實現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換方案。采用離散電平轉(zhuǎn)換解決方案在低壓器件I/O和高I/O電壓器件之間切換需要仔細(xì)選擇多個元件,如晶體管和電阻,以確保在整個溫度范圍內(nèi)正常工作。
隨著電壓降低,離散方式可能需要更多的工程努力,同時對系統(tǒng)電壓變化不具靈活性。集成電平轉(zhuǎn)換解決方案(IC器件)已經(jīng)面世一段時間,可為在1.2V和5.5V之間運(yùn)行的器件提供電平轉(zhuǎn)換支持,以及設(shè)計師所需的靈活性系統(tǒng)。但是,對于基于I/O電壓不足1V的新型超低電壓處理器、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA) 、微控制器(MCU)和傳感器的系統(tǒng),老一代的集成電平轉(zhuǎn)換器將無法支持它們的需求。
隨著提高電池壽命和能效等市場需求不斷推動系統(tǒng)部件電壓降低,人們迫切需要一種能與系統(tǒng)低語者通信的新型集成電平轉(zhuǎn)換解決方案。TI正在利用其豐富的電平轉(zhuǎn)換解決方案和悠久的邏輯開發(fā)歷史,助力系統(tǒng)設(shè)計人員克服I/O電壓降低有關(guān)的難題。TI最新的定向控制電壓電平轉(zhuǎn)換器件使系統(tǒng)設(shè)計人員能夠支持不足0.80V的I/O電壓。
SN74AXC8T245是一款8位定向控制的電壓轉(zhuǎn)換器。而SN74AXC1T45是一款1位定向控制的電壓轉(zhuǎn)換器。這兩款產(chǎn)品是開發(fā)的新系列電壓轉(zhuǎn)換器中的首批器件,可幫助設(shè)計人員在系統(tǒng)中實現(xiàn)穩(wěn)健的新一代低壓接口。SN74AXC8T245和SN74AXC1T45均有多種封裝方案,因此適用于多種不同應(yīng)用場合。
圖 1:低電壓電平轉(zhuǎn)換示例
此新系列可幫助設(shè)計工程師解決經(jīng)常遇到的低壓電平轉(zhuǎn)換問題。例如,低壓轉(zhuǎn)換通常意味著您必須折中電平轉(zhuǎn)換器的預(yù)期電流驅(qū)動量。新系列器件符合電子器件工程聯(lián)合委員會(JEDCE)0.7V標(biāo)準(zhǔn)(JESD8-14A.01),這意味著不同于行業(yè)中大多數(shù)電平轉(zhuǎn)換器,TI新系列電壓電平轉(zhuǎn)換器將提供足量電流以滿足通用I/O標(biāo)準(zhǔn)。
另外,新型電壓轉(zhuǎn)換器的功耗遠(yuǎn)低于目前市場上競爭對手的電平轉(zhuǎn)換器件。例如,按每比特計算,SN74AXC1T45比競爭對手產(chǎn)品的功耗降低60%,這對電池供電和功耗敏感的應(yīng)用來說非常有利。
隨著系統(tǒng)電壓降低,系統(tǒng)設(shè)計師在未來幾年的設(shè)計中將更頻繁地接觸到低語者器件。當(dāng)您在設(shè)計中遇到低語者器件時,采用旨在使低語者發(fā)揮其作用的電平轉(zhuǎn)換解決方案,可避免陷入尷尬的設(shè)計問題。
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