如何设置PMU电压和电流钳位
max9979是完全集成的引脚电子ic，由dcl、pmu和电平设置器组成。max9979的所有模块均具有箝位、有源负载、高范围拉电流和灌电流能力、数据反转和差分模式等特性。max9979参数测量单元（pmu）既能施加力，又能测量电流和电压。设置电压和电流钳位可确保pmu在线性区域工作。本应用笔记简化了对pmu功能的理解并根据应用调整钳位的过程。
介绍
max9979中的参数测量单元（pmu）模块负责强制和测量电流和电压。可支持 -1.5v 至 6.5v 的电压范围和 ±2μa 至 ±50ma 的满量程电流范围。max9979的电压和电流箝位特性使pmu在性能方面更加通用，但需要仔细考虑。
了解 pmu 功能至关重要，因此此应用程序将首先介绍 pmu 模式和操作范围。然后，将详细介绍pmu钳具的使用。
pmu 模式和操作范围
max9979 pmu可配置为六种工作模式，如表1所示。
力-电压/测量-电压 （fvmv）
力-电压/测量-电流 （fvmi）
力-电流/测量-电流 （fimi）
力-电流/测量-电压 （fimv）
无强制/测量电压 （fnmv）
无强制/无测量 （fnmn）
digital input serial interface bits pmu mode
lleakp hizforce fmode mmode
1 1 x x fymy*
1 1 x x fymy*
1 0 0 x fvmy* (calibration)
1 0 0 x fvmy* (calibration)
1 0 1 0 fnmn
1 0 1 1 fnmv (calibration)
1 0 1 1 fnmv (calibration)
0 x x 0 fnmn
0 x x 1 fnmv (calibration)
0 x x 1 fnmv (calibration)
*y = v 或 i
基于满量程电流范围选择，pmu力-电流和测量-电流可以通过三位控制字（rs2、rs1和rs0）在不同的电流范围内工作或控制，如表2所示。
digital input serial interface bits pmu range
(irange, rrange)
lleakp hizforce rs2 rs1 rs0
x x 0 0 0 e(±2µa, 500ko)
x x 0 0 1 d(±20µa, 50ko)
x x 0 1 0 c(±200µa, 5ko)
x x 0 1 1 b(±2ma, 500o)
x 0 1 x x b*
0 1 1 x x b*
1 1 1 x x a(±50ma, 20o)
* pmu 高阻抗模式不允许范围 a 操作 — pmu 默认为范围 b。
pmu 电压/电流钳
pmu电压或电流钳确保dut_电压或电流分别不能超过钳位电压或电流。pmu 电压箝位在 fi 工作模式下可用，而电流箝位在 fv 模式下可用。当pmu电压/电流箝位处于活动状态时，在其限值内，mv和mi功能仍然有效。
设置clamphi_和clamplo_数模转换器（dac）设置高钳位电压（vclamphi） 和低钳位电压 （vclamplo）分别。在fi模式下，用户可以使用clamphi_和clamplo_dac直接设置电压箝位。对于电流钳 iiosdac （viios） 需要与 clamphi_ 和clamplo_ dac 一起设置。钳位大电流（iclamphi）和钳位低电流（iclamplo） 方程给出如下。
iclamphi = (vclamphi - viios)/rrange
vclamphi = (iclamphi × rrange) + viios
示例 1：
考虑 fvmi 模式下的 pmu 和范围 b 操作。
考虑 viios dac电压是2.5v，1k？是 dut 负载。iclamphi为 2ma 和 iclamplo为-2ma。开始 vin_从 2v 逐渐降低。公式1和2用于下表3中的计算。
vin (v) viios (v) iclamphi (ma) iclamplo (ma) clamphi dac voltage (v) clamplo dac voltage(v) vdut (v) idut (ma) imos (ua)
2 2.5 +2 -2 3.5 1.5 1.86598 1.92857 71.43
1.5 2.5 +2 -2 3.5 1.5 1.4969 1.5329 -32.9
1 2.5 +2 -2 3.5 1.5 0.9996 1.0299 -29.9
0.5 2.5 +2 -2 3.5 1.5 0.4992 0.5012 -1.2
0 2.5 +2 -2 3.5 1.5 0.0082 0.0085 -8.5
作为 vin_ 逐渐减少，vdut_ 和idut也减少。max9979 pmu具有测量电流失调（imos） 的 ±1 % fsr（如数据手册的 ec 表所述）。由于pmu处于b工作范围（fsr = 4ma），因此预期的最大电流失调为±40μa。如果 idu失调超过 ±40μa，则不需要输出。在表 3 中，蓝绿色读数是理想的，橙色读数是不可取的。对于pmu，需要满足两个条件。
图1.pmu fvmi 模式，范围 b 箝位，示例 1。
为了在fi模式下保持线性度：
(vclamplo + 0.5v) = vdut = (vclamphi – 0.5v)
为了在fv模式下保持线性度：
(iclamplo + 10% fsr) = idut = (iclamphi – 10%fsr)
示例 2：
考虑 fvmi 模式下的 pmu 和范围 b 操作。
fmode = 0， mmode = 0， rrange = 500？， fsr = 4ma
考虑 viios dac电压是2.5v，1k？是dut_负载。修复 v在_ dac电压为1v。将箝位电流从2ma更改为0ma。公式1和2用于下面表4中的计算。
expected idut = vdut/rload = 1v/1k? = ±1ma
注意：±符号表示max9979器件可以供应或吸收电流。
在范围 b 工作时：10% fsr = 10% 的 4ma = 0.4ma
根据公式 4，假设设备如下：
idut = (iclamphi – 10% fsr)
idut + 10% fsr = iclamphi
iclamphi = 1ma + 0.4ma = 1.4ma
similarly, iclamplo = -1.4ma
vin (v) viios (v) iclamphi (ma) iclamplo (ma) clamphi dac voltage (v) clamplo dac voltage(v) vdut (v) idut (ma) imos (ua)
1 2.5 2 -2 3.5 1.5 0.9996 1.0299 29.9
1 2.5 1.5 -2 3.25 1.5 0.9996 1.0299 29.9
1 2.5 1 -2 3 1.5 0.8642 0.8623 -137.7
1 2.5 0.5 -2 2.75 1.5 0.4911 0.5018 -498.2
1 2.5 0 -2 2.5 1.5 0.1117 0.1155 -884.5
vin在 1v。在 fvmi 模式下，我们期望 vdut= 1v。因此idut= dut/rdut = 1v/1k? = +1ma。在橙色行中观察，当iclamph小于1.4ma，vdut和idut读数不是预期值。在这种情况下，idut失调误差大于±40ua。
图2.pmu fvmi 模式，范围 b 箝位示例 2。
示例 3：
考虑 fvmi 模式下的 pmu 和范围 b 操作。
fmode = 0， mmode = 0， rrange = 500？， fsr = 4ma
考虑 viios dac电压是2.5v，1k？是dut_负载。将vin_dac电压固定为1.5v，i夹子作为2ma。更改 iclamplo从-2ma到1.4ma。公式1和2用于下面表5中的计算。
vin (v) viios (v) iclamphi (ma) iclamplo (ma) clamphi dac voltage (v) clamplo dac voltage(v) vdut (v) idut (ma) imos (ua)
1.5 2.5 2 -2 3.5 1.5 1.4912 1.5369 36.9
1.5 2.5 2 -1 3.5 2 1.4912 1.5369 36.9
1.5 2.5 2 0 3.5 2.5 1.4912 1.5369 36.9
1.5 2.5 2 1 3.5 3 1.4912 1.5369 36.9
1.5 2.5 2 1.2 3.5 3.1 1.4912 1.5369 36.9
1.5 2.5 2 1.4 3.5 3.2 1.5174 1.5687 68.7
从等式4，
(iclamplo + 10% fsr) = idut = (iclamphi – 10% fsr)
(iclamplo + 10% fsr) = (iclamphi – 10% fsr)
iclamphi – iclamplo = 20% fsr
vclamphi – vclamplo = (20% fsr) × rrange;从等式 1 和 2 开始。
图3.pmu fvmi 模式，范围 b 箝位示例 3。
示例 4：
考虑 fimv 模式下的 pmu 和范围 b 操作。
fmode = 1， mmode = 1， r范围= 500？， fsr = 4ma
考虑 viios dac电压是2.5v，1k？是dut_负载。修复vin dac电压为5.5v。将箝位电压从 ±2.5v 更改为 ±1.5v。
当pmu处于fi模式时，电压箝位就会出现。从等式3，
(vclamplo + 0.5v) = vdut = (vclamphi – 0.5v).
在fi模式出dut的电流按照下面的公式5计算。
dut = (vin – viios)/(4 × rrange)
其中;
idut = (5.5 – 2.5)/(4 × 500)
idut = 1.5ma
vdut = idut × rload = 1.5ma × 1k? = 1.5v
vin (v) viios (v) vclamphi (v) vclamplo (v) vdut (v) idut (ma) vmos (ua)
5.5 2.5 2.5 -2.5 1.487 1.498 -13
5.5 2.5 2 -2 1.487 1.498 -13
5.5 2.5 1.5 -1.5 1.393 1.441 -107
预期的dut电压为1.5v，箝位电压应比预期的dut电压高0.5v。当箝位电压与dut电压相同时，dut电压开始降低（参见图表中的橙色行）。电压偏移的测量（vmos） 增加超过 25mv。
总结
本应用笔记为用户提供了在线性区域操作pmu的指南。这很简单，有两个等式：
(vclamplo + 0.5v) = vdut = (vclamphi – 0.5v)
to maintain linearity in fv mode:
(iclamplo + 10% fsr) = idut = (iclamphi – 10% fsr)
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介绍
max9979中的参数测量单元（pmu）模块负责强制和测量电流和电压。可支持 -1.5v 至 6.5v 的电压范围和 ±2μa 至 ±50ma 的满量程电流范围。max9979的电压和电流箝位特性使pmu在性能方面更加通用，但需要仔细考虑。
了解 pmu 功能至关重要，因此此应用程序将首先介绍 pmu 模式和操作范围。然后，将详细介绍pmu钳具的使用。
pmu 模式和操作范围
max9979 pmu可配置为六种工作模式，如表1所示。
力-电压/测量-电压 （fvmv）
力-电压/测量-电流 （fvmi）
力-电流/测量-电流 （fimi）
力-电流/测量-电压 （fimv）
无强制/测量电压 （fnmv）
无强制/无测量 （fnmn）
digital input serial interface bits pmu mode
lleakp hizforce fmode mmode
1 1 x x fymy*
1 1 x x fymy*
1 0 0 x fvmy* (calibration)
1 0 0 x fvmy* (calibration)
1 0 1 0 fnmn
1 0 1 1 fnmv (calibration)
1 0 1 1 fnmv (calibration)
0 x x 0 fnmn
0 x x 1 fnmv (calibration)
0 x x 1 fnmv (calibration)
*y = v 或 i
基于满量程电流范围选择，pmu力-电流和测量-电流可以通过三位控制字（rs2、rs1和rs0）在不同的电流范围内工作或控制，如表2所示。
digital input serial interface bits pmu range
(irange, rrange)
lleakp hizforce rs2 rs1 rs0
x x 0 0 0 e(±2µa, 500ko)
x x 0 0 1 d(±20µa, 50ko)
x x 0 1 0 c(±200µa, 5ko)
x x 0 1 1 b(±2ma, 500o)
x 0 1 x x b*
0 1 1 x x b*
1 1 1 x x a(±50ma, 20o)
* pmu 高阻抗模式不允许范围 a 操作 — pmu 默认为范围 b。
pmu 电压/电流钳
pmu电压或电流钳确保dut_电压或电流分别不能超过钳位电压或电流。pmu 电压箝位在 fi 工作模式下可用，而电流箝位在 fv 模式下可用。当pmu电压/电流箝位处于活动状态时，在其限值内，mv和mi功能仍然有效。
设置clamphi_和clamplo_数模转换器（dac）设置高钳位电压（vclamphi） 和低钳位电压 （vclamplo）分别。在fi模式下，用户可以使用clamphi_和clamplo_dac直接设置电压箝位。对于电流钳 iiosdac （viios） 需要与 clamphi_ 和clamplo_ dac 一起设置。钳位大电流（iclamphi）和钳位低电流（iclamplo） 方程给出如下。
iclamphi = (vclamphi - viios)/rrange
vclamphi = (iclamphi × rrange) + viios
示例 1：
考虑 fvmi 模式下的 pmu 和范围 b 操作。
考虑 viios dac电压是2.5v，1k？是 dut 负载。iclamphi为 2ma 和 iclamplo为-2ma。开始 vin_从 2v 逐渐降低。公式1和2用于下表3中的计算。
vin (v) viios (v) iclamphi (ma) iclamplo (ma) clamphi dac voltage (v) clamplo dac voltage(v) vdut (v) idut (ma) imos (ua)
2 2.5 +2 -2 3.5 1.5 1.86598 1.92857 71.43
1.5 2.5 +2 -2 3.5 1.5 1.4969 1.5329 -32.9
1 2.5 +2 -2 3.5 1.5 0.9996 1.0299 -29.9
0.5 2.5 +2 -2 3.5 1.5 0.4992 0.5012 -1.2
0 2.5 +2 -2 3.5 1.5 0.0082 0.0085 -8.5
作为 vin_ 逐渐减少，vdut_ 和idut也减少。max9979 pmu具有测量电流失调（imos） 的 ±1 % fsr（如数据手册的 ec 表所述）。由于pmu处于b工作范围（fsr = 4ma），因此预期的最大电流失调为±40μa。如果 idu失调超过 ±40μa，则不需要输出。在表 3 中，蓝绿色读数是理想的，橙色读数是不可取的。对于pmu，需要满足两个条件。
图1.pmu fvmi 模式，范围 b 箝位，示例 1。
为了在fi模式下保持线性度：
(vclamplo + 0.5v) = vdut = (vclamphi – 0.5v)
为了在fv模式下保持线性度：
(iclamplo + 10% fsr) = idut = (iclamphi – 10%fsr)
示例 2：
考虑 fvmi 模式下的 pmu 和范围 b 操作。
fmode = 0， mmode = 0， rrange = 500？， fsr = 4ma
考虑 viios dac电压是2.5v，1k？是dut_负载。修复 v在_ dac电压为1v。将箝位电流从2ma更改为0ma。公式1和2用于下面表4中的计算。
expected idut = vdut/rload = 1v/1k? = ±1ma
注意：±符号表示max9979器件可以供应或吸收电流。
在范围 b 工作时：10% fsr = 10% 的 4ma = 0.4ma
根据公式 4，假设设备如下：
idut = (iclamphi – 10% fsr)
idut + 10% fsr = iclamphi
iclamphi = 1ma + 0.4ma = 1.4ma
similarly, iclamplo = -1.4ma
vin (v) viios (v) iclamphi (ma) iclamplo (ma) clamphi dac voltage (v) clamplo dac voltage(v) vdut (v) idut (ma) imos (ua)
1 2.5 2 -2 3.5 1.5 0.9996 1.0299 29.9
1 2.5 1.5 -2 3.25 1.5 0.9996 1.0299 29.9
1 2.5 1 -2 3 1.5 0.8642 0.8623 -137.7
1 2.5 0.5 -2 2.75 1.5 0.4911 0.5018 -498.2
1 2.5 0 -2 2.5 1.5 0.1117 0.1155 -884.5
vin在 1v。在 fvmi 模式下，我们期望 vdut= 1v。因此idut= dut/rdut = 1v/1k? = +1ma。在橙色行中观察，当iclamph小于1.4ma，vdut和idut读数不是预期值。在这种情况下，idut失调误差大于±40ua。
图2.pmu fvmi 模式，范围 b 箝位示例 2。
示例 3：
考虑 fvmi 模式下的 pmu 和范围 b 操作。
fmode = 0， mmode = 0， rrange = 500？， fsr = 4ma
考虑 viios dac电压是2.5v，1k？是dut_负载。将vin_dac电压固定为1.5v，i夹子作为2ma。更改 iclamplo从-2ma到1.4ma。公式1和2用于下面表5中的计算。
vin (v) viios (v) iclamphi (ma) iclamplo (ma) clamphi dac voltage (v) clamplo dac voltage(v) vdut (v) idut (ma) imos (ua)
1.5 2.5 2 -2 3.5 1.5 1.4912 1.5369 36.9
1.5 2.5 2 -1 3.5 2 1.4912 1.5369 36.9
1.5 2.5 2 0 3.5 2.5 1.4912 1.5369 36.9
1.5 2.5 2 1 3.5 3 1.4912 1.5369 36.9
1.5 2.5 2 1.2 3.5 3.1 1.4912 1.5369 36.9
1.5 2.5 2 1.4 3.5 3.2 1.5174 1.5687 68.7
从等式4，
(iclamplo + 10% fsr) = idut = (iclamphi – 10% fsr)
(iclamplo + 10% fsr) = (iclamphi – 10% fsr)
iclamphi – iclamplo = 20% fsr
vclamphi – vclamplo = (20% fsr) × rrange;从等式 1 和 2 开始。
图3.pmu fvmi 模式，范围 b 箝位示例 3。
示例 4：
考虑 fimv 模式下的 pmu 和范围 b 操作。
fmode = 1， mmode = 1， r范围= 500？， fsr = 4ma
考虑 viios dac电压是2.5v，1k？是dut_负载。修复vin dac电压为5.5v。将箝位电压从 ±2.5v 更改为 ±1.5v。
当pmu处于fi模式时，电压箝位就会出现。从等式3，
(vclamplo + 0.5v) = vdut = (vclamphi – 0.5v).
在fi模式出dut的电流按照下面的公式5计算。
dut = (vin – viios)/(4 × rrange)
其中;
idut = (5.5 – 2.5)/(4 × 500)
idut = 1.5ma
vdut = idut × rload = 1.5ma × 1k? = 1.5v
vin (v) viios (v) vclamphi (v) vclamplo (v) vdut (v) idut (ma) vmos (ua)
5.5 2.5 2.5 -2.5 1.487 1.498 -13
5.5 2.5 2 -2 1.487 1.498 -13
5.5 2.5 1.5 -1.5 1.393 1.441 -107
预期的dut电压为1.5v，箝位电压应比预期的dut电压高0.5v。当箝位电压与dut电压相同时，dut电压开始降低（参见图表中的橙色行）。电压偏移的测量（vmos） 增加超过 25mv。
总结
本应用笔记为用户提供了在线性区域操作pmu的指南。这很简单，有两个等式：
(vclamplo + 0.5v) = vdut = (vclamphi – 0.5v)
to maintain linearity in fv mode:
(iclamplo + 10% fsr) = idut = (iclamphi – 10% fsr)
大联大世平发布基于NXP的汽车电池管理系统方案 运行成本大大降低
iWatt公司为LCD电视背光推出最新的LED驱动器
用万用表如何检测普通电阻器？
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如何在Excel中搭建人脸识别的CNN神经网络？
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