Un convertidor de digital a analógico de 10 bits, salida de corriente, escala completa de 50µA, controlado por SMBus

El LTC1427-50 es un convertidor digital-analógico de salida de corriente de 10 bits con una interfaz SMBus. Este dispositivo ofrece una precisión, una corriente de escala completa de 50µA ±1,5% a temperatura ambiente (±2,5% sobre temperatura), una amplia conformidad de la tensión de salida de CC (de -15V a (VDC – 1,3V)) y una monotonicidad garantizada en un amplio rango de tensión de alimentación. Es una pieza ideal para aplicaciones de control de contraste/brillo o de ajuste de tensión en bucles de retroalimentación.

El LTC1427-50 se comunica con los circuitos externos utilizando el estándar de 2 hilos I2C o la interfaz SMBus. La secuencia de funcionamiento (Figura 1) muestra las señales del SMBus. Las dos líneas del bus, SDA y SCL, deben estar en nivel alto cuando el bus no está en uso. Se necesitan resistencias externas de pull-up en estas líneas. El LTC1427-50 es un dispositivo de sólo recepción (esclavo); el maestro del sistema debe aplicar el protocolo Write Byte (Figura 1) para comunicarse con el LTC1427-50.

Figura 1: Secuencia de funcionamiento del LTC1427-50.

El maestro pone al LTC1427-50 en condición de arranque y transmite una dirección de 7 bits. El bit de escritura se pone a 0. El LTC1427-50 acusa recibo y el maestro transmite el byte de comando. El LTC1427 vuelve a acusar recibo y encaja los bits activos del byte de control en el registro A (véase el diagrama de bloques de la figura 2) en el flanco descendente del impulso de acuse de recibo. A continuación, el maestro envía el byte de datos; el LTC1427-50 acusa recibo del byte de datos; y finalmente, el byte de datos de 8 bits y los dos últimos bits de salida (los dos MSB de los datos de entrada de 10 bits) del registro A se enclavan en el registro C en el flanco descendente del acuse de recibo final y la salida actual del DAC toma el nuevo valor de 10 bits. La condición de parada es opcional.

Figura 2. Diagrama de bloques del LTC1427-50.

El LTC1427-50 puede responder a una de las cuatro direcciones de 7 bits. Los cinco primeros bits vienen programados de fábrica y son siempre 01011. Los dos últimos bits de dirección LSB se programan por el usuario a través de AD1 y AD0 (Tabla 1). Cuando tanto AD1 como AD0 están conectados a VCCsi AD1 o AD0 se conectan a tierra, al encender el aparato el registro C interno de 10 bits se reinicia a 1000000000B y la salida del DAC se pone en rango medio. Si AD1 o AD0 se conectan a tierra, al encender el aparato el registro C se reinicia a 0000000000B y la salida del DAC se pone a cero. Para el LTC1427-50, la salida de la corriente de la fuente (IOUT) se puede polarizar desde -15V hasta (VDC – 1,3V); la precisión de la corriente de escala completa se ajusta a ±1,5% a temperatura ambiente y a ±2,5% en el rango de temperatura comercial

Hay dos formas de apagar el LTC1427 (ver Figura 2). Un bajo lógico en el SHDN o un nivel lógico alto en el bit 7 del byte de control enviado a través de la interfaz SMBus pondrá al LTC1427 en modo de apagado. En el modo de desconexión, los datos digitales se mantienen internamente y la corriente de alimentación desciende a sólo 12µA.

Tabla 1. Tabla de funciones del LTC1427-50
AD1AD0Ubicación de la dirección SMBusValor de encendido del DACAplicación
LL0101101Escala ceroControl de la retroiluminación de la pantalla LCD
LH0101111Escala ceroObjetivo general
HL0101110Escala ceroObjetivo general
HH0101100Escala mediaControl del contraste de la pantalla LCD

La figura 3 es un esquema de un generador de contraste LCD controlado digitalmente mediante una interfaz SMBus estándar de 2 hilos. El LT1317 está configurado como un convertidor boost, con la tensión de salida (VOUT) determinada por los valores de las resistencias de retroalimentación, R1 y R2. La salida de corriente del DAC LTC1427-50 se conecta al nodo de retroalimentación del LT1317. La salida de corriente del DAC del LTC1427-50 aumenta o disminuye según los datos enviados a través del SMBus. Como la corriente de salida del DAC varía de 0µA a 50µA, la tensión de salida se controla en el rango de 12,7V a 24V. Un cambio de 1LSB en la corriente de salida del DAC corresponde a un cambio de 11mV en la tensión de salida.

Figura 3: Generador de polarización LCD controlado digitalmente.

La figura 4 es un esquema de una fuente de alimentación de una lámpara CCFL flotante, controlada digitalmente y con un 90% de eficiencia, que utiliza la interfaz serie SMBus. La salida de corriente del DAC se conecta a la ICCFL de la clavija del LT1184F. Con el rango de corriente de salida del DAC de 0µA a 50µA, este circuito da una corriente de lámpara de 0mA a 6mA para una pantalla típica. Al variar la corriente de la lámpara de su nivel mínimo a su nivel máximo, se ajusta la intensidad de la lámpara y, por tanto, el brillo de la pantalla.

Figura 4. Fuente de alimentación de CCFL flotante controlada digitalmente con un 90% de eficiencia mediante la interfaz serie SMBus.

El LTC1427-50 es un DAC de precisión de 10 bits y 50µA de escala completa que se comunica directamente con una I2C o interfaz SMBus. Funciona con un amplio rango de alimentación, consume poca energía, tiene monotonicidad garantizada y está empaquetado en un popular SO-8. Es ideal para aplicaciones como los controles de contraste/brillo, el ajuste de la tensión de salida en las fuentes de alimentación y otras aplicaciones de los potenciómetros.

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