介紹了高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD7671的工作原理,并在此基礎(chǔ)上闡述了基于AD7671和TMS320VC5402進行高速高精度數(shù)據(jù)采集的實現(xiàn)方法,同時給出了硬件電路的電路圖和相應(yīng)的調(diào)試程序。
涓流充電時鐘芯片是一個可編程3線串行接口時鐘芯片,可用超級電容或可充電電池備份系統(tǒng)的時間和日期,還提供31字節(jié)的非易失SRAM用于數(shù)據(jù)存儲。由DS1302和超級電容構(gòu)成的電源備份電路,DS1302的VCC2接主電源,VCC1接超級電容正極。針對不同的電源備份系統(tǒng),如可充電的鎳氫電池、鎳鎘電池,還有容量不同的超級電容,DS1302專門提供了可編程涓流充電電路,以適應(yīng)不同的充電電流要求,充電電路如?通過設(shè)置電路內(nèi)的DS和RS控制位,可設(shè)置不同的最大充電電流IMAX。例如控制字是10100101,則表示選通了一只二極管,同時選通阻值為2kΩ的R1,IMAX計算公式如式1,式中的VDrop是二極管的電壓降。
IMAX=(VCC2-n·VDrop)/R?n=1,2?(1)
表1列出了IMAX計算值,對應(yīng)VCC2的值是4.5V、5.0V、5.5V,有1只二極管和2只二極管兩種情況,電阻值為2kΩ、42kΩ和82kΩ。
充電過程
作為電源備份的元件,超級電容的充、放電特性是關(guān)注的重點,結(jié)合DS1302的可編程充電電路,在下面給出充電時電壓V(t)及電流I(t)與時間的函數(shù)及放電時電壓V(t)與時間的函數(shù)。
超級電容端電壓與時間的函數(shù)可表示為式2。
V(t)=VMAX?[1-e(-t/RC)]?(2)
V(t)為超級電容端電壓,VMAX等于VCC2減去n·VDrop,R為內(nèi)部涓流充電電阻,C是超級電容的容量。超級電容兩端電壓充電到VMAX的95%
充電電流與時間的函數(shù)可表示為式3。
I(t)=VMAX/R·e(-t/RC)?(3)
I(t)為充電電流。
放電過程
要知道DS1302使用超級電容放電的時間,則需要了解DS1302的特性參數(shù)
ICC1T(時間保持電流),ICC1T呈線性變化,這意味著DS1302可以表示為阻性負(fù)載RL,超級電容通過此負(fù)載來放電。根據(jù)DS1302數(shù)據(jù)手冊,在VCC1為2.5V時,ICC1T為0.3μA,這樣RL約為8.3MΩ。在不考慮超級電容自放電影響的情況下,超級電容放電特性可表示為式4。
V(t)=VMAX·e(-t/RLC)?(4)
RL為DS1302負(fù)載阻抗。電容放電至2V,根據(jù)上面公式計算的放電時間
本文介紹了實時時鐘DS1302與超級電容的應(yīng)用實例,有助于設(shè)計人員使用超級電容完成時鐘保持、數(shù)據(jù)保持等電路的設(shè)計。lw
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