TPS36-Q1汽车级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

监控器

TPS36-Q1汽车级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(Texas Instruments)推出的汽车级纳米级静态电流精密电压监控器,集成精密窗口看门狗定时器功能。该器件通过AEC-Q100 Grade 1认证,工作温度范围-40°C至125°C,专为汽车电子系统设计。

核心特性亮点‌:

  • 超低功耗‌:典型工作电流仅250nA
  • 高精度监控‌:电压阈值精度±1.2%(最大值),50mV步进可调
  • 灵活配置‌:支持工厂编程或用户可编程看门狗超时时间
  • 多种输出选项‌:提供开漏/推挽输出、主动低电平输出
  • 宽工作范围‌:1.04V至6V输入电压范围

二、关键参数与性能指标

2.1 电气特性

参数条件最小值典型值最大值单位
输入电压范围-1.04-6.0V
供电电流VDD=2V-0.250.8μA
阈值电压精度VIT-=1.05-1.95V-1.4±0.51.4%
迟滞电压-357%
看门狗定时精度tWC≥10ms--±10%

2.2 定时器特性

看门狗窗口时间‌:

  • 关闭窗口(tWC):1ms至100s可编程
  • 开放窗口(tWO):通过比例系数(n-1)×tWC计算
  • 复位延迟时间(tD):2ms至10s可配置

启动延迟选项‌:

  • 无延迟
  • 200ms/500ms/1s/5s/10s固定延迟
  • 外部电容可编程延迟

三、功能模块详解

3.1 电压监控功能

TPS36-Q1提供高精度电压监控:

  • 固定阈值电压选项从1.05V至5.4V(50mV步进)
  • 内置5%典型迟滞(VHYS)
  • 监控响应时间典型50μs(VDD从VIT+10%降至VIT-10%)
  • 支持手动复位(MR)功能,100kΩ内部上拉

3.2 窗口看门狗定时器

创新性窗口设计‌:

  1. 关闭窗口(tWC) ‌:禁止WDI信号触发
  2. 开放窗口(tWO) ‌:必须检测到WDI下降沿
  3. 比率可调‌:通过SET[1:0]引脚可动态调整tWO比例(1X至511X)

工作模式‌:

  • 早期错误‌:WDI在tWC期间触发
  • 晚期错误‌:tWC+tWO期间无WDI触发
  • 正常操作‌:WDI在tWO期间触发

3.3 灵活配置选项

引脚配置选项‌:

选项特点适用场景
A电容可编程tWC/tD需要自定义定时
B双SET引脚控制动态调整看门狗参数
C独立WD-EN控制需软件使能看门狗
D独立WDO输出需分离复位和看门狗信号

四、布局与热考虑

  1. PCB布局指南‌:
    • VDD引脚放置0.1μF陶瓷去耦电容(<3mm)
    • 功率地与其他数字地单点连接
    • 复位信号走线远离高频信号
  2. 热性能‌:
    • 8引脚SOT-23封装(2.9×1.6mm)
    • 结到环境热阻:175.3°C/W
    • 自然对流下最大功耗限制:5.7mW(TA=125°C)
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