Analog & Mixed Signal

Mit einem codierungsfreien Aufweck-Timer am Ball bleiben

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Der Chip ist sowohl für passive als auch aktive Systeme geeignet. In einem passiven System, in dem weder ein Mikrocontroller noch ein FPGA nötig sind, um den /SLEEP-Pin zu managen, bestimmt der einstellbare ONMAX-Timer die Einzeit, die natürlich länger eingestellt werden sollte, als die erwartete maximale Zeitspanne, die das System braucht, um seine periodischen Aufgaben zu erfüllen.

Bild 3a zeigt das Timing-Diagramm eines passiven Systems, das den LTC2956 einsetzt. Wenn die einstellbare Aufweckzeit erreicht ist (tPERIOD) geht der Chip in den Aufwachzustand über und zieht den EN-Ausgang auf high, um das System einzuschalten; zusätzlich startet der Aufweck-Timer erneut und der ONMAX-Timer (tONMAX) startet. Ist der ONMAX-Timer abgelaufen, geht der LTC2956 wieder in den Schlafzustand über und zieht den EN-Ausgang auf low.

In einem aktiven System, in dem ein Mikrocontroller oder FPGA vorhanden ist, kann das System den /SLEEP-Pin toggeln, um den Wachzustand zu erkennen, sofort nachdem es seine periodische Aufgabe erfüllt hat. Dies hält die „Wachzeit“ auf einem Minimum und verringert die Leistungsaufnahme. Bild 3b zeigt das Timing-Diagramm eines aktiven Systems mit dem LTC2956.

Wenn die Wachzeit erreicht ist geht der Baustein in den Wachzustand über und zieht den EN-Ausgang auf high, um das System einzuschalten; zusätzlich startet der Wake-Up-Timer wieder und de ONMAX-Timer startet, Wenn das System seine periodische Aufgabe erfüllt hat, geht der Chip wieder in den Schlafzustand über, wenn der Mikrocontroller oder FPGA den /SLEEP-Pin mit einem Puls aktiviert.

Es mag schwierig sein, zu sagen, ob der LTC2956 im Abschaltmodus ist (Aufweck-Timer gestoppt) oder im Schlafmodus (Wake-Up-Timer läuft), da in beiden Betriebszuständen das System ausgeschaltet ist (EN-Ausgang auf low gezogen) und der Chip einen Versorgungsstrom von weniger als 1 µA benötigt. Um sicher zustellen, dass der Wake-Up-Timer im RUN-Modus und nicht im SHUTDOWN-Modus ist, können die Anwender kurz auf die Drucktaste drücken, um den EN-Ausgang auf high und damit auch den LTC2956 in den RUN-Modus zu zwingen, wenn er sich aktuell im SHUTDOWN-Modus befindet.

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Der Aufweck-Timer kurz gefasst

Der LTC2956 ist ein elektronischer Aufweck-Timer, der sich für eine große Palette an Anwendungen eignet, die den Bedarf für ein verzögertes oder periodisches Aufwecken haben. Der Stromverbrauch ist auf nur 800 nA minimiert, wenn er im Schlafzustand abwärts zählt und wird weiter auf 300 nA reduziert, wenn der Timer überhaupt nicht läuft. Es ist kein Codieren nötig, da alle Timing-Einstellungen mit externen Widerständen und Kondensatoren erfolgen. Ein robustes Drucktasten-Interface erlaubt es den Anwendern den Timer zu umgehen und ein System auf Befehl ein- oder auszuschalten. Es sind vier I/O-Signale verfügbar, die in einem aktiven System mit einem Mikroprozessor oder FPGA verbunden werden können, wobei für passive Systeme auch ein einstellbarer ONMAX-Timer verfügbar ist (oder als ein Mechanismus zur Ausfallsicherheit für aktive Systeme). Integriert in ein QFN-Gehäuse mit 3 mm x 3 mm Kantenlänge und 12 Anschlüssen sowie MSOP-Gehäusen ist der LTC2956 ein Platz sparendes IC, das Entwicklungen mit speziellen Timing-Anforderungen vereinfacht und optimiert.

Das Drücken der Drucktaste startet zusätzlich den Aufweck-Timer wieder, was nützlich für die manuelle Synchronisation der Aufweckzeit mit einem externen Ereignis ist. Mit anderen Worten, wenn ein externes Ereignis auftritt, schaltet ein kurzer Druck auf die Drucktaste das System ein und das nächste einschalten erfolgt um tPERIOD verzögert.

Beim Beispiel eines fotografischen Intervallmeters zeigt Bild 4 wie der LTC2956 in einer solchen Applikation implementiert wird. Hier wird ein passives Modell angenommen, so dass der /SLEEP-Pin deaktiviert wird, indem er auf Masse gezogen wird, während ein 10-nF-Kondensator am ONMAX-Pin die maximale Zeit des Intervallmeters auf 133 ms eingestellt, ausreichend Zeit, um ein Bild aufzunehmen.

Währenddessen sind Widerstände mit unterschiedlichen Werten parallel an den RANGE-Pin angeschlossen, wovon jeder einstellt, wie lange das Intervallmeter „schlafen“ muss, bevor es wieder „aufwacht“ und das nächste Foto aufnimmt. Anwender können einen Drehknopf auf dem Intervallmeter betätigen, um die gewünschte Zeitspanne zu wählen und einen Drucktaster drücken (der mit ± 25 kV ESD-geschützt ist), um das Intervallmeter ein- und auszuschalten.

* Christopher Gobok arbeitet als Product Marketing Engineer Mixed-Signal Products bei Linear Technology in Milpitas.

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