电子设备主要使用正电压供电,但是对于高速DAC、运算放大器、GaN FET栅极驱动器等,我们往往需要负电压供电。然而芯片相互连接,正负电压的匹配是一个很大的挑战。
典型正电压供电系统
对于典型正电压供电系统(如下图),DC-DC稳压器输出和控制器电源都是正电压,并且他们之间有着相同的参考地GND,因此这两个芯片引脚可以直接相连,或者通过简单的电阻分压相连,而不需要考虑正负电压匹配的问题。
图1:典型的正电压供电系统
如上图,通过输入电压VIN的电阻分压,控制器开关引脚(ON)和DC-DC稳压器使能引脚(EN)直接相连。当控制器一切正常,启动DC-DC。
通过上拉电阻连接到+3.3V电源轨,DC-DC稳压器状态引脚(PGOOD)与控制器复位引脚 (RESET)相连,来了解DC-DC稳压器的功率输出是否在其规定范围内,否则复位控制器。
负电压供电系统
但是如果当DC-DC稳压器为负电压时,DC-DC稳压器与控制器的连接就没有这么简单。
图2:典型的负电压供电系统
如上图,为了实现两芯片连接,我们需要引入电平移位电路(Level Shifter),转换到我们需要的电压,来保持这两个芯片之间的正常连接。并且DC-DC稳压器与控制器的地可能并不一致。
电平移位电路一般比较复杂,给设计者带来了挑战。
Digi-Key 负电压输出DC-DC稳压器
Digi-Key也有各种负电压输出DC-DC稳压器和正电压输出DC-DC稳压,我们可以在输出配置选项中选择合适的输出配置。
传统负电压供电系统为了正负电压的匹配,往往不得不增加额外的电路,从而增加设计的复杂度。对于上面介绍的负电压供电系统,我们需要增加两个电平移位电路,才能使得正负电压匹配。
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