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[参考译文] AFE4404:硬件断电

Guru**** 2754255 points

Other Parts Discussed in Thread: AFE4404, AFE4404EVM

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/1610367/afe4404-hardware-power-down

器件型号: AFE4404

您好:
 
将 IC 置于硬件断电模式的强制性步骤是什么?
 
以下是完成该工作的预期步骤:
0.启动 MCU
200ms 睡眠(让 AFE 的电源稳定)
2.将 RESETZ 引脚配置为输出(开漏,RESETZ 线路具有外部上拉 4k7 电阻)
3.将 RESETZ 设置为低电平、持续 40us(25-50us 范围)。
4.将 RESETZ 置于高电平 10ms。
5.将 RESETZ 置于低电平 500us(>200us 范围)。
6.将 RESETZ 置于高电平。

此时、我预计器件会进入 HWPDN 模式。
但这种情况并没有发生。 完成这些步骤后、IC 仍然消耗大约 500µA、并且仍然能够通过 I2C 读取/写入寄存器。
我通过确认在 RESETZ 保持低电平时 I2C 通信失败来验证 RESETZ 线路的连续性。
软件断电按预期运行、电流消耗降至~40uA。

我能够在我的自定义硬件和心率 5 点击 Microe 重现这一点。
我尚未在 AFE4404 EVM 上测试此内容。
 
我甚至尝试模拟与 AFE4404EVM_FW 工程中实现的代码完全相同的代码。
 
void AFE4404_RESETZ_Init (void);
void AFE4404_Enable_HWPDN (void);
void AFE4404_Disable_HWPDN (void);
void AFE4404_Trigger_HWReset (void);
 
但仍然没有成功。
 
  • 将 IC 置于硬件断电模式时、您能否分享电流消耗图?
  • 在这之前必须做些具体的事情吗?
  • 硬件断电模式是否在 AFE4404 EVM 上按预期工作?
  • 什么硬件问题可能会阻止进入 HWPDN?

这是硬件原理图。

RST、CLK、MODE、INT、SCL、 SDA 线路直接与 MCU (nRF52840) 连接

image.png

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    您好、Pawel、

    要将 AFE4404 置于硬件断电模式、需要 将 RESETZ 引脚保持在低电平。 将 RESETZ 引脚拉回高电平(如上面的步骤 6 所示)将结束硬件断电模式。

    此致、
    Payton

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    尊敬的 Payton:

    感谢您的快速答复。 数据表中的“脉冲“一词难道不会令人困惑吗?

    如果 RESETZ 线路必须保持低电平、那么对于低功耗应用、建议使用大型外部上拉电阻器? AFE4404 EVM 具有 10kΩ 外部上拉电阻、因此如果线路必须保持低电平、流经它的电流将约为具有 3.3V IO_SUP 的 330µA。  

    我已经尝试了您的建议并删除了第 6 步(无外部上拉,推挽配置)、但遗憾的是、它没有任何帮助。 电流消耗仍然远高于预期。 对于问题可能是什么、您有其他想法吗?

    此致、

    Pawel

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    尊敬的 Pawel:

    通常、RESETZ 连接到 MCU、 如下面的“典型应用“所示。

    您使用的是内部时钟还是外部时钟? 如果您使用外部时钟、在尝试进一步进入硬件 PWDN 时、该时钟是否关闭 (tri 状态或驱动至 0)?

    此致、

    Payton

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    尊敬的 Payton:

    关于典型应用电路:RESETZ 引脚的内部设计是什么? 是在内部拉高还是拉低?

    我正在编写极少代码以将 IC 置于硬件断电模式、这意味着我不配置任何寄存器。 根据我对数据表的理解、这应该只使用 RESETZ 线路即可实现。 但是、我们可以假设我使用的是外部时钟、因为这是 OSC_ENABLE 字段的默认值。 CLK 引脚在 MCU 侧处于 Hi-Z(高阻抗,未配置)状态。

    此致、
    Pawel

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    您好、Pawel、

    在硬件 PWDN 和软件 PDNAFE 模式下、时钟引脚可被驱动为 0 或 tri 状态。 由于 CLK 引脚当前未在 Hi-Z 中配置、因此这符合硬件 PWDN 模式下时钟引脚的标准。

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    如果是这种情况、您应该能够通过将 RESET 引脚驱动为低电平至少达到 200μs 来进入硬件 PWDN 模式。

    • 您是否能够在 AFE4404EVM 上对此进行测试?
    • 您能否检查 AFE4404 上的 RESETZ 与 RESETZ 的 MCU 控制之间的连接性?
    • 如何验证器件是否处于硬件 PWDN 模式?
    • 在检查器件是否处于硬件 PWDN 模式之前、您将线路保持低电平多长时间?

    此致、

    Payton

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    尊敬的 Payton:

    • 是的、我可以在  AFE4404EVM 上对此进行测试、但这需要额外的努力、如果可能、我想推迟执行该步骤、直到必要为止。
    • 由于它们的 SMT 封装、我无法端到端测试它、但当我将 RESETZ 保持在低电平  、然后虚拟 I2C 写入寄存器失败、当它为高电平时 I2C 会工作、因此我相信这里没有问题。
    • 我已将 Nordic Power Profiler 套件连接到硬件、通过检查电流消耗确定 PWDN 模式是否正常工作。 当使用 PDNAFE(软件断电)时、电流消耗在 X 级、当尝试使用硬件断电时、我经常看到 10 * X 级别的电流消耗、这表明它不能按预期工作。
    • 我可以永远握着它。 我观察一下电流消耗水平。 是否有任何其他方法来检查器件是否位于硬件 PWDN 中?  

    您能否提供一个简单的指南、说明在 硬件 PWDN 中应如何配置每个引脚?  
    我只是觉得 IO 配置不当会导致一些无用的电流。

    此致、

    Pawel

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    尊敬的 Pawel:

    让我来看看这个问题、下周初回复您。

    此致、

    Payton

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    尊敬的 Pawel:

    感谢您的耐心。

    • 在硬件断电模式下、您要读取的确切电流测量值是多少?
    • 在硬件断电模式期间、您是否在驱动 IO 引脚的任何输入?  这可能会导致您正在读取的电流。
    • 您能否测量硬件断电模式期间每个读取引脚的电压?

    此致、

    Payton

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    尊敬的 Payton:

    • 这可能会造成误导、因为我的+3.3V 总线上有多个其他元件消耗电力。 也许提供软件断电和硬件断电之间的电流差异将更有利?
    • 只有 RESETZ IO 引脚被驱动为低电平。 其他人是 Hi-Z
    • 不在我的定制板上、但为了简化、我将使用  Microe 的心率 5 点击创建一个示例演示。

    此致、

    Pawel

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    尊敬的 Pawel:

    谢谢——当你能够测量引脚电压时、请告诉我。

    是否可以在电源线上隔离 AFE4404 并测量电流消耗? 否则、我想知道您在硬件和软件 PWDN 模式下读取的原始电流测量值。

    此致、

    Payton

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    尊敬的 Payton:

    隔离 AFE4404 后、我将根据所有详细信息联系您。

    此致、

    Pawel

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    尊敬的 Payton:  

    我回来时只有好消息。

    我成功隔离了 AFE 电源轨并重新测量电流消耗。 事实证明、我之前的调查不是 100%正确。 我认为、在移除外部 RESETZ 上拉电阻后、最初测量的电流不正确、这导致了我得出错误的结论。

    电流消耗测量值 (VCC = 3.0V):

    • 软件断电 (PDNAFE):~34µA

    • 硬件断电:~31nA

    切换 RESETZ 引脚会使电流消耗从~31nA(硬件断电)变为~432µA(未应用断电模式)。

    老实说、硬件断电模式下的电流消耗惊人地低。 但是、RESETZ 切换测试清楚地确认电流测量设置不存在问题。

    到目前为止、我有两个简单的结论:

    1. RESETZ 必须保持低电平才能进入硬件断电状态。

    2. 对于低功耗硬件设计、RESETZ 线路不应使用外部上拉电阻、因为这会引入不必要的静态电流。

    我的最后一个问题与 AFE4404 中 RESETZ 引脚的内部实现有关。

    如何在内部配置此输入?
    RESETZ 引脚是否需要由 MCU 主动驱动为高电平和低电平、或者是 MCU 侧简单的上拉/下拉配置(即在启用内部上拉或下拉的情况下使引脚保持高阻态)?

    提前感谢您的澄清。

    此致、
    Pawel

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    您好、Pawel、

    我很高兴你能弄清楚发生了什么事。

    MCU 侧的上拉和下拉配置足以将 RESETZ 引脚驱动为高电平或低电平。

    此致、

    Payton