通过可调节输入电流限制,让在器件输入端直接使用高达 34V 的高压成为可能。就纯电阻输入的高压接口而言,由于输入电流增加带来输入电压上升,从而导致其功耗急剧上升。与之相比,由于将输入电流限制在某个恒定电平,而这一电平可以通过使用一个外部精密电阻器来进行调节,因此 DIS 的输入极大地降低了功耗。
另外,每条通道都对其输入信号进行强度和耐力检查。这种电流、电压检测功能具有一些内部信号阈值,用于确保通道不会被漏电流或者残留电压触发。
在导通状态(开关关闭)的情况下,电流比较器检测输入电流是否高于预定义的漏电流阈值,而电压比较器则检测输入电压是否高于内部设定的基准电压。如果两个比较器输出均为逻辑高电平,则可编程去抖动滤波器检查输入状态的新变化是否由噪声瞬态或者真输入信号所引起。
导通状态时,滤波器输出为高电平,同时电流限制器输出连接至信号返回输出(Rex)。每个 RE-输出均有一个发光二极管 (LED) 连接接地层,从而实现传感器开关状态的可视化指示。因此,如果某个开关关闭,则 LED 亮起。在断开状态(开关打开)下,滤波器输出为低电平,同时电流限制器的输出接地,则 LED 不亮。
输入配置针对某种应用对数字输入串行器进行配置时,只有两个重要的参数,即输入电流限制 IIN-LIM 和导通阈值 VIN-ON。这两个参数均通过外部电阻器 RLIM以及 RIN0 到RIN7 来进行调节。尽管 RLIM 定义所有八条输入通道的电流限制,但也可以通过使用不同的 RIN 值,来单独设定每条通道的导通阈值。
电流限制器内部实现比较器功能,其阈值电流 ITH 与最大输入电流 IIN-LIM 完全相同。利用一个反射系数为 n = 72 的电流镜,通过基准电流 IREF 推导出 ITH。由于 IIN-LIM 与 ITH 相同,因此最大输入电流可以表示为:
方程式 1
IREF 反过来又由内部 1.25V 带隙基准与外部电阻器 RLIM 的比计算得到:
方程式 2
将方程式 2 插入到方程式 1 中,得到 IIN-LIM 为 RLIM 的函数:
方程式 3
求解方程式 3 得到 RLIM,即设置理想电流限制所需的电阻器值:
方程式 4
现场输入导通阈值电压 VIN-ON,与电流限制、输入电阻器以及器件输入的导通阈值电压 VIP-ON 有关。VIP-ON 等于内部电压检测比较器的固定 5.2V 基准电压。因此,VIP-ON 可以表示为: