低压IC概述

电压基准

对于高精度、低电源电流的低压应用，三端带隙基准是最佳选择。与两端齐纳二极管基准相比，三端基准通常具有更低的电源电流(图10)。

图10. 三端电压基准，与两端基准不同，电流损耗随着输入电压的变化而变化。

为了保持最高SNR，输出电压应尽可能高，输入与输出之间的压差应尽可能小。例如，当一个2.5V基准由3V ±10%的电源供电时，最好提供至少200mV的裕量。MAX6029高精度、2.5V基准能够满足这一苛刻要求。它可以接受高达12V的输入，仅消耗的5µA电源电流。

MAX6029能够源出4mA、吸收1mA的电流，保证0.7µV/µA (源出)和5.5µV/µA (吸入)的负载调整率。温漂为30ppm/°C，在2.5V至12.6V输入范围内保证27µV/V (典型值)的电源调整率。

模拟开关

最近几年，低压模拟开关的精度有了显著提高，MAX4651/MAX4652/MAX4653四通道、4Ω、单刀/单掷(SPST)模拟开关采用1.8V至5.5V单电源供电。正如所预期的那样，与高压供电相比，低压工作会造成导通电阻增大，开关速度将低(图11)。


图11. MAX4653模拟开关的导通电阻和开关时间

接口收发器

USB

通用串行总线(USB)在计算机和外设中非常通用，总线电压为5V，许多信号需要连接到更低电压的系统。Maxim器件能够轻松连接低压逻辑和USB电平，处理各种USB接口控制信号。MAX3453能够将USB 1.1/2.0连接到1.65V至3.6V逻辑电平，电源电压可低至3.1V，非常适合锂电池供电系统的逻辑信号。图12给出了低压逻辑与USB的一个典型连接，通过MAX3453实现。


图12. MAX3453 USB收发器能够连接低压逻辑和5V USB总线，完全兼容于USB 1.1/2.0，可支持12Mbps和1.5Mbps速率。

RS-232和RS-485

RS-232也称为232E (正式名称为EIA/TIA-232-E)，常见于大型主机和微计算机，当时设备普遍采用±12V供电，最初的RS-232收发器同样需要±12V供电。由于压差的存在，输出电压摆幅可能降至±9V，最低电压为±5V。

便携产品和低压设备沿用了新的串口规范，替代传统的232E、EIA/TIA-562 (简称为562)标准。新标准于1991年生效，562和232E标准电气兼容，即新的562设计兼容于现有的232E设备，反之亦然。无论是否采用新标准，通常用RS-232表示两种标准的任何一种，这已经是行业内的惯例。

表4给出了232E与562的规格比较，注意，它们具有不同的驱动器输出摆幅(±5V与±3.7V)，但接收器输入门限相同(±3V)。562器件±3.7V的最小输出摆幅允许它们与232接收器通信，其输入门限为±3V。当然，此时的噪声容限只有0.7V。相比之下，232驱动器±5V的最小输出摆幅则提供了2V噪声裕量。

表4. 232E与562接口标准比较

Maxim新推出的RS-232器件内部集成了电荷泵转换器，只需几个外部电容，能够工作在更低的电源电压。许多Maxim的RS-232器件具有自动关断功能，通过RS-232通信信号“唤醒”之前耗电只有1µA。MAX3381E (图13)工作电压可低至2.35V，确保支持250kbps的数据速率，内置±15kV ESD保护。两路接收器在1µA关断模式下保持有效，使得芯片能够在极低功耗下监测外部设备。MAX218 (图中没有画出)能够工作在低至+1.8V的电源电压，内部采用开关模式电源转换器，外部需要一个电感、一个二极管和几个电容。


图13. 该低压接口IC内部集成了电荷泵转换器，能够产生RS-232通信所需要的电压。