AN1812

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Contents

1

Circuit diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

2

Theory of operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2.1

Advantage of using two comparators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

3

Timing diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

4

Circuit analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

5

Vout vs time diagram for different input voltages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

6

Characteristics of different slope converters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

6.1

Single-slope converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

6.1.1

Timing diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

6.2

Dual-slope converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

6.2.1

Timing diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

6.3

Solution presented in this application note . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

7

Error analysis / constraints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

7.1

Input offset voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

7.2

Correction factor for the product of R*C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

7.3

Value of charging resistance R . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

7.4

Charging capacitor C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

7.5

16-bit TIMER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

7.6

Effect of temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

7.7

Comparator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

8

Voltage references . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

9

Hardware setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

10

Algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

11

Result . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17