Dialog 戴泺格半导体

文章数:434 被阅读:117287

账号入驻

用GreenPAK可配置混合信号IC设计非接触式旋转编码器

最新更新时间:2021-08-31 08:33
    阅读数:

引言

本文介绍了如何采用Dialog GreenPAK 设计高可靠性旋转开关或编码器。该开关设计是非接触式的,因此忽略了接触氧化和磨损。该设计非常适用于户外长期潮湿、灰尘、极端温度等场景。


Dialog GreenPAK SLG46537:GreenPAK CMIC为该设计提供所有电路功能。它会生成一个信号(EVAL)以改善信噪比,接收来自旋转开关的每个码盘的输入,并使用异步状态机(ASM)解读每个码盘,以确保仅一个开关选择。


设计概念
该设计通过计时工作。它产生一个时钟(EVAL)信号,通过外部100kΩ电阻缓慢上拉每个码盘(图1)。EVAL信号电容耦合到中央游标,它驱动所选码盘的上升沿的速度,比所有其他码盘的上升沿更快(图1中 fast)。然后,GreenPAK异步状态机(ASM)评估哪个上升沿最先到达,并锁存结果。电容耦合设计的优点是其可靠性。无论编码器是设计成电容性的,然后磨损至直接连接,还是设计成直接连接,然后降级(氧化)至电容性,它仍然可以工作。


图1中的顶层原理图显示了连接到外部LED的输出,作为演示。


图1. 顶层应用原理图


图2是示波器捕获图,显示了具有与其对应的选择器游标的码盘的上升时间差异,对比其他未选择的码盘上升时间。Delta T为248nS,这超过GreenPAK异步状态机(ASM)解析所需的余量。ASM可以在1纳秒内解析,其内部仲裁电路保证只有一个级有效。因此,任何时候只能记录一个输出。


 图2. 示波器捕获图显示上升时间的差异


GreenPAK设计实现
图3显示了在GreenPAK可配置混合信号IC(CMIC)中配置的电路原理图。


图3. GreenPAK设计电路原理图


为了节省功耗,EVAL信号以适合应用的响应时间的速率生成。使用低频振荡器并进一步用CNT2分频。在这个例子中,大约是16Hz。请参见图4中的配置设置。


图4. 振荡器配置设置


图5异步状态机(ASM)的状态电路图显示了可能的状态转换。


图5. 异步状态机的状态电路图显示了可能的状态转换


将EVAL短延迟的副本用作每个周期的ASM复位。这确保了我们始终从STATE0开始。在ASM复位状态之后,每个码盘处的ASM对EVAL信号进行监测。只有最早的上升沿才会导致状态转换出STATE0。由于只允许一个状态转换,因此来自其他码盘的任何后续上升沿将被忽略。这也是取决于我们配置ASM的方式,如图6所示,6个ASM输出状态中的每一个仅对应于一个码盘。


DFF锁存器保持ASM结果稳定,以便在ASM复位期间不会切换最终输出。驱动开漏NMOS输出引脚所需的极性,要求我们配置具有反相输出的DFF。


 图6. 输出链接矩阵


测试结果
下面的照片显示了一个较粗糙的原型,功能完整且可正常运行。它也是低功耗的,GreenPAK测量仅5uA。


码盘和游标的布局做到最大化,以获得最强的信号。该原型经测试发现不受强射频干扰影响,如大型荧光灯和5W 145MHz无线电。这可能是因为所有码盘都在共模中接收干扰。

 

可以排列布置一下码盘和游标尺寸,确保在任何位置都不会出现两个码盘同时与游标重叠。这可能不是必需的,因为ASM仲裁电路仅允许其中一个状态有效,即使有2个同时上升沿时亦如此。这是该设计稳健的另一个原因。电路板布局具有良好的灵敏度,与码盘的互连迹线非常窄,并且长度相等,因此每个码盘的总电容与其他码盘一致。最终产品可能包括游标的机械制动器,因此当它们位于每个位置中心时会“咔哒”一声,并且提供良好的触感。


总结
Dialog公司的GreenPAK CMIC为这款高可靠性旋转开关提供低功耗、强大而完整的解决方案。它非常适用于需要稳定、长期运行的户外定时器和控制器等应用。


推荐帖子

circuitpython 开始测试 WebBluetooth 功能
在webusb功能后,circuitpython现在又开始WebBluetooth功能。看起来以后开发只需要一个浏览器就足够了。 需要chrome内核浏览器,并打开下面两个功能: chrome://flags/#enable-experimental-web-platform-features chrome://flags/#enable-web-bluetooth-new-permissions-backend 网址:本帖隐藏的内容https://code.circu
dcexpert MicroPython开源版块
AVR+DTMF来电记录
本制作使用2X16的液晶(国内型号叫1602B)。可以将234个来电存在EEPROM中,并可以通过电脑串行口在超级终端中读取数据。MT8870是电信信号DTMF解码器,在本电路中有两个输入:一个是电话线输入,另一个是耳机输入,可以接扫描仪、录音机等设备。两只按键可以上下查看记录。实物图: 电路图:(点击可以放大) PBC图: AVR+DTMF来电记录
咖啡不加糖 Microchip MCU
初步分析电赛G题
仅供参考最近在搬家,所有的仪器设备都已经打包好了,所以没有实际的测试与调试,此方案仅供参考。这个收发信机是我在学校期间做的,有10年了,但是原理上面应该没有问题,如有问题,请大家指正。今年的G题就是在调频收发信机上面稍稍增加了点难度。需要同时传输2路语音信号。其实也不难。此题的难点还是在于收发信机的制作,检查对射频电路和模拟电路的掌握情况。这道题我猜测做的相对少些,因为做收发信机要有设备仪表,要有扎实的基本功,否则在这4天的时间里面很难做出来。赛题的原理框图题目要求是同时传输
RF-刘海石 电子竞赛
中石油中石化绝密私家电路
很形象的电路哦中石油中石化绝密私家电路
qixiangyujj 模拟电子
反激式电源输出滤波电容的ESR,我们选择多大频率的ESR?
各位老师,如题,反激式电源输出滤波电容的ESR,我们选择多大频率的ESR?下面是电解电容的ESR频率关系图如何解读 反激式电源输出滤波电容的ESR,我们选择多大频率的ESR?
Knight97538 电源技术

最新有关Dialog 戴泺格半导体的文章

About Us 关于我们 客户服务 联系方式 器件索引 网站地图 最新更新 手机版

站点相关: TI培训

北京市海淀区知春路23号集成电路设计园量子银座1305 电话:(010)82350740 邮编:100191

电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2021 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved