汽车应用FlexInput IC——L9966介绍

在汽车电子领域，传感器接口的设计至关重要。今天，我们就来深入了解一款专为汽车应用设计的FlexInput IC——L9966。

文件下载：L9966CB-TR.pdf

一、产品概述

L9966是一款汽车级IC，主要用作传感器接口。它拥有多达15个通道，可用于模拟传感、电阻测量和数字传感，比如温度、lambda、压力、位置传感器等。该产品的订单代码为L9966CB - TR，采用TQFP48封装，包装形式为带盘包装。

二、产品特性

兼容性与认证

• 电压兼容性：L9966兼容12V和24V系统，其工作电池电源电压范围在5.5V - 36V之间，这使得它能适应不同的汽车电气系统。
• 认证：该产品通过了AEC - Q100认证，这意味着它符合汽车电子的严格标准，具备高可靠性和稳定性。

接口与功能

• 可编程接口：拥有15个总输入的可编程接口，具体如下：
  • 12个用于连接外部模拟负载，可连接VVAR、VDD5和钳位电池VPRE，并具备电阻测量功能。
  • 4个具备λ传感器功能。
  • 4个具备SENT功能。
  • 3个用于连接外部数字开关，连接到VPRE。
• 电流源：具备可编程的上拉/下拉电流源。
• 测量功能：集成了精确的电阻测量功能，同时配备12位ADC用于电压测量，15位ADC用于电阻测量。
• 传感器接口：拥有可变磁阻传感器/霍尔传感器接口。
• 输出通道：有1个模拟输出通道和4个数字输出通道。
• 通信接口：采用SPI接口进行设备配置和数据通信。

保护功能

具备过温保护功能，其热阻(R_{th(j - c)} = 3 ~K / W)，能有效防止芯片因过热而损坏。

三、引脚描述

L9966的引脚众多，不同引脚有着不同的功能，具体如下表所示：	Pin - Nr.	Pin - name	Description	Pin - class (1)
1	RR3	Reference Pullup Resistor 3 for R - Measurement	I
2	RR2	Reference Pullup Resistor 2 for R - Measurement	I
3	RR1	Reference Pullup Resistor 1 for R - Measurement	I
4	R_GND (2)	Reference Ground for high accuracy signals	I
5	VRSP	Positive variable reluctance sensor input	A
6	VRSN	Negative variable reluctance sensor input	A
7	GND	Ground for supply voltage	S
8	VDD5REF	Positive reference to both ADC	I
9	AOX	Analog output for input channel x	I
10	VT5V	Ratiometric Voltage output VI5V	I
11	VRS_Out	Digital Output of Variable reluctance sensor	I
12	VI5V	Input Voltage	I
13	nc	Not connected	-
14	VTX	Ratiometric Voltage output VIX	I
15	VIX	Input Voltage	I
16	CTRL_CFG	Input to control current source / Configuration input to select SPI Address - Mux during Reset	I
17	IO_13	Flexible Input and current output 13	D
18	IO_14	Flexible Input and current output 14	D
19	IO_15	Flexible Input and current output 15	D
20	IO_1	Flexible Input and current output 1 / SENT1	A
21	IO_2	Flexible Input and current output 2 / SENT2	A
22	IO_3	Flexible Input and current output 3 / SENT3	A
23	IO_4	Flexible Input and current output 4 / SENT4	A
24	nc	Not connected	-
25		SENT4_GTM4 Digital Output for SENT 4 channel / GTM_TO_SENT_4	I
26		SENT3_GTM3 Digital Output for SENT 3 channel r/ GTM_TO_SENT_3	I
27		SENT2_GTM2 Digital Output for SENT 2 channel / GTM_TO_SENT_2	I
28		SENT1_GTM1 Digital Output for SENT 1 channel / GTM_TO_SENT_1	I
29	INT	Interrupt (result status for controller)	I
30	VDD5V	5 V Power supply	I
31	SYNC	Digital input to synchronize sequencer start	I
32	MISO	Communication interface clock for Master - IN/ Slave - OUT	I
33	MOSI	Communication interface for Master - OUT/ Slave - IN	I
34	CS	Communication interface chip select	I
35	SCLK	Communication interface clock	I
36	RST	Reset	I
37	nc	Not connected	-
38	nc	Not connected	-
39	IO_12	Flexible Input and current output 12 / LAMBDA	A
40	IO_11	Flexible Input and current output 11 / LAMBDA	A
41	IO_10	Flexible Input and current output 10 / LAMBDA	A
42	IO_9	Flexible Input and current output 9 / LAMBDA	A
43	IO_8	Flexible Input and current output 8	A
44	IO_7	Flexible Input and current output 7	A
45	IO_6	Flexible Input and current output 6	A
46	IO_5	Flexible Input and current output 5	A
47	WAKE	Output for wake - up	I
48	UBSW	Battery supply	S

这里需要注意，R_GND是ADC1、ADC2、VDD5REF分压器、输入通道分压器的接地参考。若PCB上R_GND与地的连接丢失，R_GND将参考比GND高一个二极管压降的电位。

四、封装信息

环保封装

为满足环境要求，意法半导体（ST）根据环境合规水平，以不同等级的ECOPACK®封装提供这些器件。ECOPACK®规格、等级定义和产品状态可在www.st.com上查询。

TQFP48封装

L9966采用TQFP48（7x7x1 mm暴露焊盘朝下）封装，其机械数据如下表所示：	Symbol	Dimensions			Note
	Min.	Typ.	Max.
Ө	0°	3.5°	7°
Ө1	0°	-	-
Ө2	11°	12°	13°
Ө3	11°	12°	13°
A	-	-	1.20	15
A1	0.05	-	0.15	12
A2	0.95	1.00	1.05	15
b	0.17	0.22	0.27	9, 11
b1	0.17	0.20	0.23	11
c	0.09	-	0.20	11
c1	0.09	-	0.16	11
D	9.00 BSC			4
D1	7.00 BSC			2, 5
D2	-	-	4.15	13
D3	3.89	-	-	14
e	0.50 BSC
E	9.00 BSC			4
E1	7.00 BSC			2, 5
E2	-	-	4.15	13
E3	3.89	-	-	14
L	0.45	0.60	0.75
L1		1.00 REF
N	48			16
R1	0.08	-	-
R2	0.08	-	0.20
S	0.20	-	-
Tolerance of form and position
aaa	0.20			1, 7
bbb	0.20
ccc	0.08
ddd		0.08

这些尺寸标注和公差方案符合ASME Y14.5M - 1994标准，并且有诸多细节需要注意，比如各尺寸的定义、公差范围以及引脚相关的要求等。

五、总结

L9966作为一款汽车级IC，凭借其丰富的功能、良好的兼容性和可靠性，在汽车发动机控制单元和车身/底盘模块等应用中具有很大的优势。电子工程师在进行相关设计时，可以充分利用其特点，优化传感器接口的设计。大家在实际应用中是否遇到过类似芯片的使用问题呢？欢迎在评论区分享交流。