耐壓監(jiān)控傳感器MPXY8020A的設(shè)計(jì)

Motorola MPXY8020A 是一個(gè)８引腳的監(jiān)控傳感器。它集成有一個(gè)可變電容的壓力感應(yīng)元件、一個(gè)溫度感應(yīng)元件和一個(gè)有喚醒功能的內(nèi)部電路，并采用ＳＳＯＰ超小型封裝，同時(shí)還內(nèi)置一個(gè)媒體保護(hù)過濾器和用于低功耗的耐壓監(jiān)控系統(tǒng)。它可以和Motorola的遠(yuǎn)程無鍵登陸系統(tǒng)結(jié)合成一個(gè)低成本高度綜合的系統(tǒng)。圖１是MPXY8020A的結(jié)構(gòu)圖，其中壓力感應(yīng)元件是一個(gè)經(jīng)過表面微機(jī)械加工的電容傳感器，而溫度感應(yīng)元件則是一個(gè)熱敏電阻。接口電路使用標(biāo)準(zhǔn)的硅ＣＭＯＳ工藝集成到同一個(gè)硅片上作為傳感器。

壓力監(jiān)控主要通過一個(gè)電壓比較器來比較測試電壓，同時(shí)用一個(gè)連接外部輸入的８位門限調(diào)整器來實(shí)現(xiàn)，通過調(diào)整門限和監(jiān)控外部器件輸出引腳的狀態(tài)可以檢查系統(tǒng)是達(dá)到低壓門限，還是進(jìn)行８位Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換。

通過一個(gè)電流源可驅(qū)動(dòng)帶有正溫度系數(shù)的熱敏電阻，從而使其產(chǎn)生電壓降以測量溫度，這個(gè)電壓的室溫值是由工廠通過ＥＥＰＲＯＭ修正寄存器來調(diào)整的。通過雙通道的復(fù)用器可以確定是壓力信號還是溫度信號并將其送到一個(gè)取樣電容中，這個(gè)取樣電容可由一個(gè)帶門限調(diào)節(jié)的電壓比較器監(jiān)控，以使其產(chǎn)生數(shù)字溫度輸出信號。

　　２　管腳配置說明

圖２是MPXY8020A的引腳排列圖。各引腳的具體功能如下：

ＶＤＤ和ＶＳＳ：電源引腳，其中ＶＤＤ是正向電壓端，ＶＳＳ是數(shù)字和邏輯地。

ＯＵＴ：使用ＯＵＴ引腳可給相關(guān)的電壓比較器和外部器件的８位寄存器提供一個(gè)數(shù)字信號。當(dāng)器件處于待機(jī)狀態(tài)時(shí)，ＯＵＴ引腳為高；而當(dāng)檢測到ＬＦＯ驅(qū)動(dòng)的時(shí)鐘分頻器（分頻率為１６３８４）有溢出時(shí)，ＯＵＴ引腳將輸出一個(gè)時(shí)鐘周期的低電平，以喚醒ＭＣＵ之類的外部器件。圖３所示是待機(jī)狀態(tài)時(shí)ＯＵＴ信號的時(shí)序圖。

ＲＳＴ：該引腳通常為高；當(dāng)檢測到ＬＦＯ驅(qū)動(dòng)的時(shí)鐘分頻器（分頻率為１６７７７２１６）有溢出時(shí)，ＲＳＴ引腳輸出一個(gè)時(shí)鐘周期的低電平以復(fù)位ＭＣＵ之類的外部器件。無論器件處于什么狀態(tài)，這個(gè)脈沖大約５２分鐘都將出現(xiàn)一次。如圖４所示，此脈沖將持續(xù)兩個(gè)ＬＦＯ晶振周期。因?yàn)椋遥樱院停希眨怨灿靡粋€(gè)時(shí)鐘，所以這個(gè)脈沖每５２分鐘也會(huì)在ＯＵＴ引腳出現(xiàn)一次。

Ｓ０，Ｓ１：工作模式選擇端，由于Ｓ０、Ｓ１引腳包含內(nèi)部施密特觸發(fā)器，因而可改善輸入噪音。此外，Ｓ１引腳還可用于工廠調(diào)試和器件檢測，而內(nèi)部ＥＥＰＲＯＭ修正寄存器的可編程電壓ＶＰＰ就是通過Ｓ１引腳來提供的。

ＤＡＴＡ：該腳用于設(shè)置電壓比較器的一組串行極限數(shù)據(jù)。

ＣＬＫ ：時(shí)鐘引腳，用于存取數(shù)據(jù)到ＤＡＴＡ引腳。ＤＡＴＡ引腳上的數(shù)據(jù)在時(shí)鐘的上升沿采樣并將其送入一個(gè)移位寄存器。數(shù)據(jù)在時(shí)鐘的第８個(gè)下降沿被轉(zhuǎn)換到Ｄ／Ａ寄存器。

３　應(yīng)用舉例

MPXY8020A的典型應(yīng)用電路如圖５所示。該電路主要用于低功耗耐壓監(jiān)控系統(tǒng)之中。