摘要: 一个SOT DC-DC转换器和一个接口IC允许一个并行端口供电,并与低压逻辑通信。
SOT降压DC-DC转换器有效地从并口“窃取”电源,而SIM卡/智能卡电平移位集成电路(IC)完成接口。这允许并行端口供电,并与低电压逻辑通信。同样的技术也可以应用于USB设计。
对于便携式传感和数据采集应用,笔记本电脑和它的并口(LPT)是很好的伙伴。然而,为了延长电池寿命,许多微处理器和整个系统的逻辑电平降至1.8V。LPT端口的5V输出信号不容易支持增加电池寿命和实现更长的数据采集时间所需的低压逻辑。
由于微处理器或时钟电路的动态功耗主要是电压的函数(P = CV²f),因此在低于5V的并联端口下运行的逻辑系统可以大大节省功率。图中所示的电路接受来自LPT端口的数据,并在2V时提供高达100mA的电流。效率高达94%。将lpt端口数据引脚的5V逻辑电平转换为2V,该电路还提供ESD保护。
标记为u1的低压表面贴装IC是内置mosfet和同步整流器的降压DC-DC转换器,形成简单而高效的2V电源。反馈电阻R1和R2将输出电压设置为低至1.25 v(示例电路中电压设置为2V)。U1的关断引脚直接连接到5V LPT控制端口(引脚14)的D1位,使设备能够通过软件启用和禁用。
启用后,U1的软启动能力限制了浪涌电流。肖特基二极管D1至D3与5V LPT数据端口的引脚5至9一起为转换器提供电源。软件也很容易启用和禁用数据端口引脚。
作为一个低压SIM卡/智能卡电平转换器,U2将逻辑电平从5转换为2V。U2也为输入端提供ESD保护。低压转换器的输入端工作在5V逻辑电平,由输入电容C1供电,电压约为5V。U2的输出端由2V电源供电。数据串行读入LPT状态端口(引脚12);时钟(CLK)和芯片选择(active-low CS)信号来自LPT数据端口和软件。
示例数据接口由一个8位并行负载移位寄存器(U3)和一个漏极逻辑门(U4)组成。它读取U2的I/O引脚并提供并行数据。PC中的软件切换CLK和低激活CS线来加载和转移并行数据到程序中。c++软件和文本被配置为将并行数据从移位寄存器转换为串行格式。然而,经过轻微修改后,它可以配置为支持微控制器接口或串行SPI, I²C或SMBus接口。
因此,该电路可以将数据发送到SPI, i2c或SMBus串行接口,或发送到8位并行输出串行移位寄存器,如SN74HC164,它可以在2V下工作。如今,许多可用的设备都可以通过低至1.5V的电压来节省电力。
图1所示 为了节省电力,该电路将笔记本电脑的5V LPT并联接口转换为工作在较低电压下的并联接口
这篇文章的类似版本出现在2002年6月24日的《电子设计》杂志上。
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