TPS36-Q1超低功耗精密监控器技术解析

描述

Texas Instruments TPS36-Q1超低功耗(典型值为 250nA)监控器是具有可编程窗口看门狗计时器的精密电压监控器。TPS36-Q1支持用于欠压监控的宽阈值电平,在额定温度范围内的精度为1.2%。TPS36-Q1可提供具有多种功能的高精度窗口看门狗计时器,广泛适用于各种应用。关闭窗口计时器可以由工厂编程或用户使用外部电容器进行编程。 可以使用逻辑引脚的组合来动态更改打开窗口与关闭窗口的比率。看门狗还提供独特的功能,例如启用/禁用、启动延迟、 独立的WDO引脚选项。

数据手册:*附件:Texas Instruments TPS36-Q1超低功耗精密监控器数据手册.pdf

RESET或WDO延迟可设定为出厂编程的默认延迟设置或通过外部电容器进行编程。该器件还提供锁存输出操作,监控器或看门狗故障清除之前会锁存输出。Texas Instruments TPS36-Q1是TPS3852-Q1器件系列的性能升级替代产品。TPS36-Q1采用小型8引脚SOT-23封装。

特性

  • 下列性能符合AEC-Q100标准:
    • 器件温度等级1:-40°C至125°C的环境工作温度范围
  • 出厂编程或用户可编程的看门狗超时
    • ±10%精确计时器(最大值)
    • 出厂编程的关闭窗口:1毫秒至100秒
  • 出厂编程或用户可编程的复位延迟
    • ±10%精确计时器(最大值)
    • 出厂编程选项:2毫秒至10秒
  • 输入电压范围:VDD=1.04V至 6.0V
  • 固定阈值电压( VIT- ):1.05V至5.4V
    • 步长为50mV的阈值电压
    • 1.2%电压阈值精度(最大值)
    • 内置迟滞( VHYS ):5%(典型值)
  • 超低电源电流:IDD =250nA(典型值)
  • 开漏、推挽、低电平有效输出
  • 各种可编程选项
    • 看门狗启用/禁用
    • 看门狗启动延迟:无延迟至10秒
    • 打开窗口与关闭窗口比率选项:1X至511X
    • 锁存输出选项
  • MR功能支持

功能框图

电压监控器

TPS36-Q1超低功耗精密监控器技术解析

一、产品概述

TPS36-Q1是德州仪器(TI)推出的汽车级纳米级超低功耗精密电压监控器,集成了精密窗口看门狗定时器。该器件具有以下核心特性:

  • 车规级认证‌:符合AEC-Q100 Grade 1标准(-40°C至125°C环境温度)
  • 超低功耗‌:典型工作电流仅250nA
  • 精密监控‌:1.2%电压阈值精度(最大值),支持1.05V至5.4V监控范围(50mV步进)
  • 灵活配置‌:支持工厂编程或用户可编程的看门狗超时和复位延迟
  • 多功能输出‌:提供开漏/推挽、低电平有效输出选项

二、关键电气参数

参数规格条件
输入电压范围1.04V-6.0V-
电压阈值精度±1.2%全温度范围
阈值迟滞(VHYS)5%典型值-
看门狗定时精度±10%最大tWC≥10ms
复位延迟范围2ms至10秒可配置
工作温度-40°C至125°C-

三、功能模块详解

1. 电压监控子系统

  • 精密阈值检测‌:内置1.05V至5.4V(50mV步进)的固定阈值,1.2%精度
  • 迟滞特性‌:典型5%的迟滞防止阈值附近振荡
  • 快速响应‌:检测延迟低至30μs(典型值)

2. 窗口看门狗定时器

  • 双窗口结构‌:包含关闭窗口(tWC)和开放窗口(tWO)
  • 灵活配置‌:
    • 关闭窗口时间:1ms至100秒可配置
    • 开放窗口比例:1X至511X可调
  • 多种工作模式‌:支持启动延迟(0-10秒)、使能/禁用控制

3. 复位控制逻辑

  • 延迟可编程‌:通过外部电容或固定时间设置(2ms-10秒)
  • 手动复位‌:支持MR引脚触发
  • 锁存模式‌:可选输出锁存直到故障清除

四、设计要点

  1. 阈值选择‌:
    VIT- = (目标监控电压) × (1 - 允许跌落百分比)
    例如:监控3.3V系统,允许10%跌落:
    VIT- = 3.3V × 0.9 = 2.97V → 选择3.0V阈值型号
  2. 看门狗配置‌:
    • 关闭窗口时间(tWC)应小于最短预期喂狗间隔
    • 开放窗口时间(tWO) = (n-1)×tWC,n由SET引脚设置
  3. 布局建议‌:
    • VDD引脚放置0.1μF陶瓷去耦电容
    • CRST/CWD电容尽量靠近器件引脚
    • 敏感信号远离开关节点
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