最小化MAX9877音频子系统IC的关断电流
摘要：连接到i²c总线上任何器件，希望在闲置状态下将sda数据线和scl时钟线处于逻辑高电平，max9877音频子系统ic的设计即满足这一需求。正是由于sda和scl的逻辑高电平状态，器件可获得最小关断电源电流。本篇应用笔记给出了当max9877处于关断状态时，在sda和scl必须置为逻辑低电平的系统中获得最小关断电流的3种方法。
引言在任何典型应用中，期望连接到i²c总线上的器件的sda数据线和scl时钟线在闲置状态下输出逻辑高电平，max9877音频子系统ic即可满足这一需求。将sda和scl线保持高电平以获得最小关断电源电流。本应用笔记介绍了3种方法，能够在max9877处于关断状态，而sda和scl可能被置为逻辑低电平的情况下获取最小关断电流。
方法1—增加弱上拉第一种方法是在常规的上拉电阻无效时，在sda和scl上增加额外的弱上拉分压电阻，以建立总线上的电压，图1给出了这种方法的原理图。
图1. 弱上拉分压电阻用来设置sda数据线和scl时钟线的电压；隔离二极管可以防止上拉电压被强制到地电位时的电流损耗
sda和scl线上的一对2mω电阻对电池电压进行分压，使sda和scl线上的电压不超过i²c主机的最大承受电压。电池电压范围为4.2v至3.2v，因此sda和scl线上电压设置在2.1v至1.6v之间，足以支持max9877输入高电平的电压。
当vddio的输出强制连接至地时，二极管可以被禁止的vddio电源消耗电流。如果电源禁止时具有高阻输出，则可省去该二极管。
这种方法还假定在关断情况下i²c主机的输出和总线上所有其它器件均为高阻态。有一个原因可能使该假设不成立：如果i²c主机的电源掉电，输出通过集成的esd保护钳位至0v电压。这种情况不常见，但如果出现，就必须用方法2或方法3拉高sda和scl。
方法2—电平转换器如果总线上其它器件在系统接口关断时不能确定置于高阻态，则可用单个n沟道增强型mosfet将每条总线与系统其它部分隔离开。可在总线的max9877侧增加额外的上拉电阻，使逻辑电平设为高电平。
图2给出了实现这一方案的电路。vddio是系统的i²c上拉电压，所有四个电阻必须基于系统i²c时序要求进行选择。n沟道mosfet用作双向电平转换器，允许max9877和基带的逻辑电平不同，不会影响正常工作。当vddio电源禁止时，电平转换器允许max9877的sda和scl引脚保持高电平，因此降低了关断电流。.
图2. 增加n-沟道mosfet 电平转换器以隔离系统总线
方法3—高边功率开关降低max9877关断电流的最后一种方法是在max9877电源上串联一个高边开关，必要时电源可以完全与电池断开，并将max9877的关断电流降至1µa以内。
图3给出了高边开关与max9877的连接。max9877带有两个电源引脚(vdd和pvdd)，两者之间的压差必须保持在0.3v以内。利用一个电源开关保持两路电源电压相同，并减少元件数量。
图3. 高边电源开关与max9877电源串联，可完全消除关断电流
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图1. 弱上拉分压电阻用来设置sda数据线和scl时钟线的电压；隔离二极管可以防止上拉电压被强制到地电位时的电流损耗
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当vddio的输出强制连接至地时，二极管可以被禁止的vddio电源消耗电流。如果电源禁止时具有高阻输出，则可省去该二极管。
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图2给出了实现这一方案的电路。vddio是系统的i²c上拉电压，所有四个电阻必须基于系统i²c时序要求进行选择。n沟道mosfet用作双向电平转换器，允许max9877和基带的逻辑电平不同，不会影响正常工作。当vddio电源禁止时，电平转换器允许max9877的sda和scl引脚保持高电平，因此降低了关断电流。.
图2. 增加n-沟道mosfet 电平转换器以隔离系统总线
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图3给出了高边开关与max9877的连接。max9877带有两个电源引脚(vdd和pvdd)，两者之间的压差必须保持在0.3v以内。利用一个电源开关保持两路电源电压相同，并减少元件数量。
图3. 高边电源开关与max9877电源串联，可完全消除关断电流
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