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版日描第一修改部分PIN描述及寄存器描,违法TOC\o"1-2"\h\z\u概 特 典型应 管脚 管脚定 功能框 极限参 电气特 操作和控 工作模式和复 电源通路管理(IPS™ 多路电源输 E-Gauge™电量计系 多功能管脚说 定时 中断机 寄存 寄存器列 寄存器描 AXP221s集成了一个效率高达94%的 patibleFlashCharger,充电电流可达2.1A;同时支持21路电源输出(包含5路压(OVP/UVP)、过温(OTP)、过流(OCP)保护电路;独E-Gauge电量计系统在保证高精度计量的同时大幅度减少了电池参AXP221s智慧电InligentPowerSelect,IPS路可以USB部交流适配器、锂电池和应用系统负载之间安全透明的分配电能,并且在只有外部输入电源而没有电池(或者电池过放/损坏)的情况下也可以使应用系统正常工作。AXP221s8mmx8mmx0.75mm68-pinQFN装AXP221s可应用于平板电脑,智能,智能电视,数字超便携移动电脑UMPC/UMPC-like,学习APX221s特性如下表所示(IPS宽输入电压范围:2.9V~6.3V(AMR:-可配置的高效智慧电能平衡“IPS™”系自适应USB或交流适配器限压限流全集Flash内置MOSFET最大充电电流可达全面支持USB充电精度高,误差小于支持4.1V/4.2V/4.22V/4.24V可直接驱动LED指示充电状RTC_VCC:30mA,始终有ALDO1/2:低噪声LDO,0.7V~3.3V可调节,100mV/step,驱动能力ALDO3:低噪声LDO,0.7V~3.3V可调节,100mV/step,驱动能力 DLDO1/ELDO1:0.7V~3.3V可调节,100mV/step,驱动能力DLDO2/DLDO3/ELDO2/ELDO3:0.7V~3.3V可调节,100mV/step,驱动能力DLDO4:0.7V~3.3V可调节,100mV/step,驱动能力DC5LDO:0.7V~1.4V可调节,100mV/step,驱动能力2DC1SW:内阻100mΩ,供电来源于CHGLED:内部集成100mA驱动能力的NMOS5路同步降压转换器(DC-DC-DC1:1.6V~3.4V可调节,100mV/step,驱动能力DC-DC2:可在0.6V~1.54V可调节,20mV/step,驱动能力2.5A,支持VRC(电压斜率控制DC-DC3:可在0.6V~1.86V可调节,20mV/step,驱动能力DC-DC4:可在0.6V~1.54V可调节,20mV/step,驱动能力DC-DC5:可在1.0V~2.55V可调节,50mV/step,驱动能力电量计简易模式下提供针对不池的高适应高精度模式下提供针对特定电池的高精度计量提供丰富的电源管理信息:如瞬时耗电(mAormW),剩余电池电量(%ormAh),充电状态(%)和剩余电池使用时间或充电时间低告及保提供温度信应用处理器接可以灵活配置的中断管灵活的管脚功能设置,2路GPIO可分别设置为IO、LDO提供12支持软关机或硬关机,支持外部唤醒开PWROK过流保护内部产生高精度参考电压序管脚序管脚类描1ELELDOInput2OOutputPinof3OOutputPinof4OOutputPinof5IDC-DC5feedback6GNMOSGroundforInductorPinfor9DCDC5inputISettingDCDC5OutputVBUStoIPSOUTSelectionGND:IPSOUTselectsVBUSHigh:IPSOUTdoesnotselectVBUStoIPSOUTSelectionIPSOUTselectsVBUS:GNDIPSOUTdoesnotselectVBUS:IPowerOn-Offkeyinput,Internal100kpullhightoDCDC1InputInductorPinforGNMOSGNDforOOutputPinofOOutputPinofDLDLDOInputOOutputPinofOOutputPinofIDC-DC1feedbackODCDC1SwitchOutputDCDC2InputInductorPinforGNMOSGroundforIDC-DC2FeedbackIRQOutputor序管脚类描IREGLownoiseOOutputPinofALALDOInputOOutputPinofOInternalreferenceOOutputpinofREGLownoiseIDC-DC3feedbackDCDC3InputInductorPinforGNMOSGroundforOPowerGoodIndicationIClockpinforserialinterface.Normally,itconnects2.2Kresistorto3.3VI/ODatapinforserialinterface.Normally,itconnects2.2Kresistorto3.3VI/OOOutputPinofInternallogicpower,VBUSBAIChargerCurrentSensePositiveI OBATtoPSexternPMOSOchargerstatusSystempowerAdapterIChargerCurrentLimiteSensePositiveIChargerCurrentLimiteSenseGNMOSGround InductorPin IChargerInputIDCDC4inputInductorPinforGNMOSGroundforIFeedbackto序管脚类描OOutputPinofGExposedPad,needtobeconnectedtosystem-0.3~V-0.3~V工作温OperatingTemperature-40~-40锡焊温 umSolderingTemperature(at抗静电能 umESDstressvoltage,HumanBodyV参描参描最小典型最大单ACINInputVVOUTCurrentAvailableACINUnderVoltageVIPS™OutputVInternalPINtoPIN,ACINtoIPSOUTVBUSInputVVOUTCurrentAvailableVBUSUnderVoltageVIPS™OutputVInternalPINtoPIN,VBUStoIPSOUTBattery-VChargeTrickleChargeICHRGTrickleChargeThresholdVRechargeBatteryThresholdtoVTARGET-CCEndofChargeIndicationCurrentCVICHRG0V0VNTCDisableThresholdV参描最小典型最大单OffModeOFFModeLogicLowInputVLogicHighInputVInputSupplyVClockOperatingClockDataFallClockDataRise3InputIDC1OUT=0PMOSSwitchCurrentModeAvailableOutputOutputVInputIDC2OUT=0PMOSSwitchCurrentAvailableOutputVInputIDC3OUT=0PMOSSwitchCurrentAvailableOutputVInputIDC4OUT=0PMOSSwitchCurrentAvailableOutputVInputIDC5OUT=0PMOSSwitchCurrentAvailableOutputV参描最小典型最大单Output-VOutputOutputI-VIOutputPowerSupplyIVo=3.3V,OutputI-VIOutputPowerSupplyIVo=3.3V,VOutputI-VIOutputPowerSupplyIVOutputI-VIOutputPowerSupplyIVOutputI-VIOutputPowerSupplyI参描最小典型最大单VOutputI-VIOutputPowerSupplyIVOutputI-VIOutputPowerSupplyIVOutputI-VIOutputPowerSupplyIVOutputI-VOutputPowerSupplyIVOutputI-VIOutputPowerSupplyOutputI-V参描最小典型最大单IOutputPowerSupplyLVLOutputIL-VILOutputPowerSupplyILLVLOutputIL-VILOutputPowerSupplyILInternalPINtoPIN,DCDC1,InternalVin2当AXP221s工作时,P2WI/RSB接口SCK/SDA管脚上拉到系统IO电源,则Host(应用系统的主处理器)可以通过此接口对的工作状态进行灵活的调整和监视,并可获得丰富的信如下所指“外部电ACINVBUS输入PowerPoweronACINIRQ低电效(低电平)时,也可以将AXP221s开机。开机后,DC-DC和LDO将按照设定的时序顺序软启动PowerPEK“长按”时间大于IRQLEVEL时,在PEK中断服务程序中,Host可将REG32H[7]”写入“1”来通知AXP221s进入关机状态AXP221s进入关机状态时会关掉除LDO1之外的所有电源输出在下列情况下,AXP221s会自动关机负载过大引起电源的输出电压过低,过负载保护输入电压过高,过压保护(具体细节参见“电源通路管理”章节PEK大于OFFLEVEL时(默认6s)系统自动关闭除LDO1以外的其它输出AXP221s的自动保护机制,可以避免应用系统异常时发生被供电器件的损坏,从而保护整个系统(Sleepandwakeup:ACIN插拔(REG40[6:5]必须设置为VBUS插拔(REG40[3:2]必须设置为PEK长按键(REG42[0]必须设置为电池电量两级低电(REG43[1:0]必须设置为GPIO[1:0]作为通用输入功能时检测到上升下降沿(REG4C[1:0]必须设置为1,同时REG90[7:6]、REF92[7:6]也必须设置为软件唤醒,即往REG31[5]写1以上任意触发源都可以让PMU将各路输出电源电压恢复到默认状态,同时各路被关闭的电源依次按照规定的上电时序进行恢复如下为Sleep和Wakeup模式下其控制流程写REG10H写REG10HREG12HREG13H寄存器,关闭相REG31[3]1打开唤醒功能,PMU记录此时的设N唤醒源YSleep并等待唤醒源触系统复位功能和输出功能AXP221s的PWROK可以作为应用系统的复位信号。在AXP221s的开机过程中,PWROK输出低电平,当各路电源的输出电压稳定达到预设值后,PWROK会被拉高,从而实现应用系统的上电复位。一立在应用系统正常工作过程中,通过按键将PWROK拉低,则AXP221s将关机并重新开机,各路输出电源上电时序按照设定的时序开(IPSAXP221s电源输入可以来自锂电BAT、USBVBUS入、外部ACIN(如交流适配ACAdapter),IPS根据外部电源和锂当仅接入锂电池,无外部电源输入时,使用锂电池供电当接入外部电源时(VBUS或ACIN),优先使用外部电源供电当VBUS和ACIN两者同时接入时,优先使用ACIN若此时ACIN驱动能力不足够时,将适时打开VBUS通路,实现ACIN/VBUS如果驱动能力仍然不足,则将减小充电电流直至0Host可以通过P2WI/RSB(Push-PullTwoWireInterface)/(ReducedSerialBus)AXP221s的内部寄存器来设置IPS™的参数和读为了USB讯,VBUS路默认工作在“VBUS。在此模式下,AXP221sVBUS个可设置的参考电压VHOLD之上,以满足USB规范。VHOLD默认为4.4V,可在寄存器Reg30H[5:3]调整。如果系统对从USBVBUS吸取的电流大小有限制需求,则提供一个限流模式可供选择,限流值可选900mA/500mA/不限流(寄存器Reg30H[1:0])如果系统只是使用USB供电而不介意USB通讯,或者使用USB电源适配器,可以通过修改寄存器REG30H[6]将AXP221s设置成“VBUS直通模式AXP221s会优先满足应用系统的用电需求。当USBHost驱动能力太弱或系统耗电太强而使VBUS电压低于VHOLD,AXP221s将发出IRQ,告知HostVBUS供电能力弱,指示USB通信可能会受到影响,后续动作可由Host软件决定。AXP221s可以自动检测外部电源的插入动作。当AXP221s检测到外部电源插入后,会自动判断外部电源是否可用,并将结果设置在相的寄存器中,同时发出IRQ,通知Host关于外部电源的寄存器状态位及含义如下表所示VBUS时,VBUSACIN/VBUSPCB“指示接入外部电源VBUS时,VBUS的电压是否高于VHOLD”这个标志位,可以让Host在收到IRQ7时(指VBUS供电能力弱),判断VBUS是因为系统负载接入而被拉低还是因为外部电源本身电压就低于VHOLD,从而方Host软件决定是继续工作在限压模式还是改为直AXP221s是否选用VBUS作为输入电源,将由N_VBUSEN和寄存器REG30H[7]、REG30_[2]、REG8F_[4]来决定00000101X01X1XXX注:X表示任意状态和任意AXP221s可以设置自动关机电压VOFF,并将ALN与其比较。如果ALNVOFF,AXP221s自动进入关机模式,关闭除之外的所有输出VOFF默认值可在寄存器REG31HBit[2:0]设置当外部电源电压超过6.3V时,AXP221s发出IRQ1/4,提示外部电源过压。当外部电源超过7V,AXP221sFlashAXP221s集成了一个自适应充电器,可以自动控制充电周期,内置的安全时钟可以自动停止充电而无需处理器的干预。此充电器可以充电器默认处于使能状态可以通过设置寄存器来关闭,参见寄存器REG33H”)。当外部电源接入后,AXP221s首先判断外部电源是否可用于充电,当符合外部电源可用的条件,且此时充电功能被打开,则AXP221s自动开始充电过程,向Host发出IRQ,表示充电过程开始。同时,CHGLED管脚输出低电平,可以驱动外部发光二极管指示充电状态。如下是充电过程电压电流示意图VTRGT,充电目标电压。VTRGT可由寄存4.2V(REG33H[6:5]”)。同时,在外部电源电压较低时,AXP221s会VRCH,自动再充电电压。VRCH=VTRGT-0.1V充电电流可以通过寄存器REG33H[3:0]设置,默认值为450mA或者1200mA如果电池电压低于3.0V,充电器自动进入预充电模式,充电电流为预设值的1/10。如果40分钟内(这个时间可调整,参见“REG34H”),电池电压仍不能达到3.0V,充电器自动进入电池激活模式。具体细节参见“电池激活模式”当电池电压达到目标电压VTRGT当充电电流低于预设值的10%15%(可设,参寄存REG33H”),充电周期结束,充电停止,充电结束时,AXP221sIRQ13,CHGLED管脚停止指示充电状态。当电池电压重新低于VRCH时,会自动开始再充电,同时发出IRQ12无论从预充电模式还是从恒流充电模式进入电池激活模式(计时器超时的情况下),AXP221s发出IRQ10AXP221s在寄存器REG01H中指示充电器是否处于电池激活模式。CHGLED管脚用来指示充电状态和。CHGLED是NMOSOpenDrain(漏极开路型)输出,可以通过一个限流电阻来直接驱动一个发光二极管来显示四种状态。可配置成两种指示类型:25duty1Hz25duty4Hz25duty1Hz25duty1Hz在充电/使用过程中,AXP221s可以通过在TS管脚外接一个温敏电阻来监视电池的温度。电路示意如下图在上图中,VTH/VTL分别为高温和低温的门限设置,可分别通过寄存器REG38H/39H/3CH/3DH设置,VTE=0.2V。建议温敏电阻选用25℃时为10KOhm、精度1%的NTC温敏电阻。AXP221s将在TS管脚上送出恒定电流,此电流可设置为20uA、40uA、60uA、80uA参见寄存REG84H),以适应NTC电阻。此电流流过温敏电阻,得到一个检测电压,AXP221sADC测出电压值并与设置值进行比较,从而发出相应的IRQ或是暂停充电。如果电池没有温敏电阻,可以把TS管脚接到地,此时AXP221s自动电池温度监测功能。电池检测功能可由Host控制打开或者关闭(参见寄存器REG32H)。AXP221s的提供的多路输出电压及功能列表如下13.3V11.1V111.1V1.5/DC5SET11.5VRTC-111LL1AXP221s5路同步降压型DC-DC、14LDO、2Switch,多种启动时序及控制方式。DC-DC的工作频率默认为3MHz,可以通过设置寄存器来调整,可使用小型电感和电容元件。5个DC-DC都可以设置成模式或自动模式(由AXP221s根据负载的大小自动切换),参见“寄存器REG80H”。DCDC1输出电压范围为1.6V-3.4V,DCDC2/4输出电压为0.6V-1.54V,DCDC3输出电压为0.6V-1.86V,DCDC5输出电压为1.0V-可由寄存器设置。其中DCDC5电压设置依赖于DC5SET引脚电平,如下表所示DC5SETDCDC5DCDC输出电容推荐使用10uFX7R以上小ESR陶瓷电容;推荐使用1.5uH电感,其中电感饱和电流需大于此电源通路最大需求电流50%以上LDO1开启,可以为应用系统的实时时钟电路(RTC)提供不间断的电源,其驱动能力为30mAALDO1/2/3采用了低噪声设计,可以为应用系统的模拟电路提供电源,其驱动能力分别为300mA/300mA/200mA O0 O1也采用了低噪声的设计,输出驱动能力都为100mADLDO1/DLDO2/DLDO3/DLDO4为普通低压差线性稳压器,其驱动能力分别为400mA/200mA/200mA/100mAELDO1/ELDO2/ELDO3/为普通低压差线性稳压器,其驱动能力分别为400mA/200mA/200mA/DC5LDO的供电输入为DC-DC5,驱动能力为200mADC1SW的供电输入为DC-DC1,等效电阻160mOhm(Soft所有DC-DC和LDO都支持软启动的输出建立方式,避免启动时电流的突然变化对输所有DC-DC不需要外部的肖特基二极管和电阻分压反馈电路。如果应用中不需要用到某个DC-DC,只需要将对应的LX管脚悬E-GaugeAXP221s的多12BitADC可以测量电池电压以及电流,同时内部集成了电池充放电库仑计。基于此,AXP221s集成了双模式的电量计实现高达2%精度的计量。各路ADC的使能控制和采样速度可以通过寄存器REG84H来设置,采样结果在相应的寄存器中,参见寄存器说明之ADC数据类。电池电流方向是充电还是放电由寄存器REG00H[2]来指示。BatteryBatdischargeBatchargeInternal-TSpin可作为GPIO[1:0]、LDO等,具体参见REG90H-92H说明充电状态指示、过温过压等功能以及Motor-drive功能,当REG32[2]=0时,该PIN为驱动能力100mA,将微型振动马达连接至电源并串接限流电阻,可以直接驱动振动马达。当REG32[2]=1,该PIN为充电状态、过压过温等功能指示AXP221s包含一个内部定时器,通过设置寄存REG8AH[6:0]可改变计时器值,其最低分辨率为分(Minute),计时器超时后将置REG8AH[7]Host可以通过P2WI/RSB接口AXP221s的寄存器,最高速度可达2MHz,同时支持连读/写操作在某些特定事件发生时AXP221s通过拉低IRQ的中断机制来提醒Host,并将中断状态保存在中断状态寄存器中(参见寄存器REG48H、寄存器REG49H、寄存器REG4AH、寄存器REG4BH、寄存器REG4CH),向相应的状态寄存器位写1则清除相应的中断,当无中断事件时,IRQ输出拉高(通过外部上拉51K电阻)。每个中断都可以通过中断控制寄存器来(参见寄存器REG40H、寄存器REG41H、寄存器REG42H、寄存器REG43H、寄存器REG44H)。48_4B_48_ACIN4B_48_VBUS4B_48_VBUS4B_48_VBUS4B_48_VBUS电压小于4B_电池低电48_4B_电池低电49_4C_49_4C_49_4C_49_4C_49_4C_49_4C_49_4C_4A_4A_4A_4A_4A_4A_4A_PEK4A_PEK地寄存器默认电源状态寄存R电源模式/充电状态寄存R04-数据缓存寄存DCDC1/2/3/4/5&ALDO1/2&DC5LDO开关控制寄存ELDO1/2/3&DLDO1/2/3/4&DC1SW开关控制ALDO3开关控制寄存DLDO1电压设置寄存DLDO2电压设置寄存DLDO3电压设置寄存DLDO4电压设置寄存ELDO1电压设置寄存ELDO2电压设置寄存ELDO3电压设置寄存DC5LDO电压设置寄存DC-DC1电压设置寄存DC-DC2电压设置寄存DC-DC3电压设置寄存DC-DC4电压设置寄存DC-DC5电压设置寄存DC-DC2/3电压斜率控制寄存ALDO1电压设置寄存ALDO2电压设置寄存ALDO3电压设置寄存VBUS-IPSOUT通路设置寄存唤醒控制及VOFF关机电压设置寄存关机、电池检测、CHGLED控制寄存充电控制寄存器充电控制寄存器充电控制寄存器PEK参数设置DCDC转换器工作频率设置寄存电池充电低温设置寄存地寄存器默认电池充电高温设置寄存电池放电低温设置寄存电池放电高温设置寄存DCDC工作模式设置寄存ADC使能设置寄存器TSADC采样率设置寄存定时器控制寄存PWREN控制过温关机控制寄地寄存器默认GPIO0GPIO0LDO模式输出电压设置寄存GPIO1GPIO1LDO模式输出电压设置寄存GPIO[1:0]信号状态寄存GPIO[1:0]下拉控制寄存地寄存器默认IRQ使能控制寄存器IRQ使能控制寄存器IRQ使能控制寄存器IRQ使能控制寄存器IRQ使能控制寄存器地寄存器AXP221s内部温度监测ADC数据高8RAXP221s内部温度监测ADC数据低4RRRR地寄存器RRRRR地寄存器默认电量计控制寄存电量计R电池低电门限设置寄存7ACIN存在指0:ACIN不存在;1:ACIN存R6R5VBUS存在指0:VBUS不存在;1:VBUS存R4R3VBUSR20电池在放电;1R1ACINVBUSPCBR0ACIN0ACIN/VBUS1R701R6R5R4R3R2-RREG04-0FH:REG10H:DCDC1/2/3/4/5&ALDO1/2&DC5LDO7ALDO201X6ALDO1X5DC-DC5X4DC-DC4X3DC-DC3X2DC-DC2X1DC-DC1X0DC5LDOX7DC1SW0106DLDO405DLDO304DLDO203DLDO1开关控X2ELDO3开关01ELDO2开关00ELDO1开关X7ALDO30116-7-4DLDO1输出电压设置0.7-03DLDO1输出电压设置02DLDO1输出电压设置01DLDO1输出电压设置00DLDO1输出电压设置07-4DLDO2输出电压设置0.7-03DLDO2输出电压设置02DLDO2输出电压设置01DLDO2输出电压设置00DLDO2输出电压设置07-4DLDO3输出电压设置0.7-03DLDO3输出电压设置02DLDO3输出电压设置01DLDO3输出电压设置00DLDO3输出电压设置07-4DLDO4输出电压设置0.7-03DLDO4输出电压设置02DLDO4输出电压设置01DLDO4输出电压设置00DLDO4输出电压设置07-4ELDO1输出电压设置0.7-03ELDO1输出电压设置02ELDO1输出电压设置01ELDO1输出电压设置00ELDO1输出电压设置07-4ELDO2输出电压设置0.7-03ELDO2输出电压设置02ELDO2输出电压设置01ELDO2输出电压设置00ELDO2输出电压设置07-4ELDO3输出电压设置0.7-03ELDO3输出电压设置02ELDO3输出电压设置01ELDO3输出电压设置00ELDO3输出电压设置07-20.7-110007-41.6-0312111007-50.6-041312010017-50.6-041312010017-50.6-041312010017-41.0-0312011007-3DC-DC3VRC使能0102DC-DC2VRC使能0101DC-DC3VRC电压上0:1:00DC-DC2VRC电压上0:1:07-4ALDO1输出电压设置0.7-13ALDO1输出电压设置02ALDO1输出电压设置11ALDO1输出电压设置10ALDO1输出电压设置17-4ALDO2输出电压设置0.7-13ALDO2输出电压设置02ALDO2输出电压设置01ALDO2输出电压设置10ALDO2输出电压设置04ALDO3输出电压设置0.7-13ALDO3输出电压设置02ALDO3输出电压设置11ALDO3输出电压设置10ALDO3输出电压设置17VBUS可用时VBUS-IPSOUT通路选择控制信1:VBUS-IPSOUT通路可以被选择打开,不管N_VBUSEN的状06VBUSVHOLD0115VHOLDBit000:4.0V;001:4.1V;010:011:4.3V;100:4.4V;101:110:4.6V;111:14VHOLDBit03VHOLDBit02DRIVEVBUS作为输出时输出状态0:输出低电 1:输出高电平01-VBUS00-900mA;01-500mA;1x-不限X70:不拉 1:拉06bit1PMUbit05040:IRQ能触发唤醒,唤醒时,IRQ030:唤醒功能1:唤醒功能02VOFF设置000-2.6V;001-2.7V;010-2.8V;2.9V;100-3.0V;101-110-3.2V;111-01VOFF设置10VOFF设置17060:关闭;115-CHGLED管脚功能设0001250.5Hz10252Hz3CHGLED管脚控制设0:REG32HBit[5:4020:所有电源输出同时关1:和开机启动时序01-00:8ms;01:10:32ms;REG33H:70116-00:4.1V;01:4.22V;10:4.2V;403-0000:300mA;0001:450mA; 0100:900mA;0101:1050mA;0110:1200mA;1000:1500mA;1001:1650mA;1010:1800mA;XREG34H:700:40min;01:10:60min;11:061504CHGLED类型0A10321100:6Hours;01:10:10Hours;11:001A/BFlashCharger”REG35H:7-3-0000:300mA;0001:450mA; 0100:900mA;0101:1050mA;0110:1200mA;1000:1500mA;1001:1650mA;1010:1800mA;700:128mS;01:10: 11:061500:1S;01:10:2S;11:04130112010100:4S;01:10:8S;11:0017DC-DC 0:关闭106DC-DC 0:50KHz0540:关闭1X3DC-DCBit12DC-DCBit01DC-DCBit00DC-DCBit0M*10H,当M=A5H时对应2.112VVLTF-charge=M*10H*7-N*10H,当N=1FH,对应0.397V;可对VHTF-charge=N*10H*7-VLTF-discharge=M*10H*7-N*10H,当N=16H,对应0.282V;可对VLTF-discha

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