六輸入監(jiān)控器為汽車系統(tǒng)提供準確電源監(jiān)視

引言

　　凌力爾特公司最新的一組電源監(jiān)控器 (包含三款器件)是6輸入電壓監(jiān)視器，對當今那些需要進行準確電源監(jiān)視的多電壓系統(tǒng)提供了一種理想選擇。LTC2930、LTC2931和LTC2932能夠在?40℃至125℃的溫度范圍內(nèi)保持1.5%的門限準確度。被監(jiān)視電源電壓的組合由單個引腳來設定。每款器件均提供了16種門限電壓組合，從而滿足了幾乎所有多電壓系統(tǒng)的要求。其具有的可編程性免除了針對不同門限電壓組合來認證、采購和庫存獨特器件的需要。

　　這三款器件的整體架構和操作規(guī)格很相似，但各具一些獨特的特征 (見表1)。LTC2930將在任何欠壓過程之后或當手動復位輸入 ( /MR ) 被拉至低電平時生成一個復位信號。由于它采用了緊湊型3mm x 3mm 12引腳DFN封裝，因而適合于空間受限型應用。LTC2931包括一個看門狗輸入 (WDI)、一個看門狗輸出 ( /WDO ) 和可以由用戶調節(jié)的看門狗周期，旨在實現(xiàn)微處理器監(jiān)視和控制。LTC2932能夠改變其監(jiān)視器門限 (從5% 至12.5%)，并由一個復位停用引腳提供了裕度調節(jié)能力。LTC2931和LTC2932均采用20引腳TSSOP封裝，并具有分離的比較器輸出，從而實現(xiàn)了單獨的電源監(jiān)視和/或排序。

單引腳配置簡化了設計

　　這些監(jiān)控器提供了一種配置輸入電壓門限的上佳方法。圖1顯示出了利用VPG引腳上的單個阻性分壓器來把監(jiān)控器設定為16種門限選項之一的方法。

　　實際門限由集成精準分壓器來設定，用于5V、3.3V、3V、2.5V、1.8V和1.5V電源監(jiān)視。對于其他的電源電壓值，具0.5V門限的獨立比較器允許使用一個阻性分壓器來對幾乎任何正電源進行監(jiān)視，如圖2a所示。V4輸入還采用用于偏移的集成緩沖基準來監(jiān)視負電壓，并提供了相同的1.5%準確度，見圖2b。

 
門限準確度的含義是什么?

　　假設一個具 ±5% 電源容差的5V系統(tǒng)，5V電源可以在4.75V至5.25V之間變化。由該電源供電的系統(tǒng)IC必須在此電壓范圍之內(nèi)(以及略超出該范圍的電壓條件下，正如下文說明的) 可靠地運作。如果一個用于該電源的監(jiān)控器具有完美的準確度，那么它將精確地在4.75V電壓條件下產(chǎn)生一個復位信號。然而，如此理想的監(jiān)控器并不存在。監(jiān)控器的實際復位門限會在一個規(guī)定的范圍內(nèi)波動；在整個溫度范圍內(nèi)，LTC2930、LTC2931和LTC2932的復位門限將在其標稱門限電壓的 ±1.5% 以內(nèi)變化 (圖3)。復位門限范圍和電源容差范圍兩者不應重疊。這可以防止當電源實際上處于其規(guī)定容差范圍之內(nèi)時發(fā)生錯誤或麻煩的復位。

　　LTC2930、LTC2931和LTC2932擁有 ±1.5% 的復位門限準確度，于是，一個"5%"的門限通常被設定在比標稱輸入電壓低6.5%。因此，對于一個典型值為5V的電源而言，"5%"門限即為4.675V。在整個溫度范圍里，該門限保證處于4.750V至4.600V的電壓范圍之內(nèi)。受電系統(tǒng)必須要能夠在低至門限范圍下限的電壓條件下可靠地運作，否則在正確發(fā)出一個復位信號之前就時刻存在著發(fā)生故障的危險。

　　準確度較低的監(jiān)控器將增加所需的系統(tǒng)電壓裕度，并導致系統(tǒng)故障概率的上升。與那些門限規(guī)格較為寬松的監(jiān)控器相比，LTC2930、LTC2931和LTC2932嚴格的 (±1.5%) 準確度指標改善了系統(tǒng)的可靠性。

干擾免疫力=無虛假復位!

　　被監(jiān)視的電源電壓遠遠不是理想和完全平坦的DC信號。"騎"在這些電源電壓信號之上的是那些由諸多信號源 (例如：電源的輸出紋波或來自其他信號的耦合) 所引發(fā)的高頻分量。如果被監(jiān)視電壓靠近或位于復位門限電壓，則該噪聲有可能引起虛假復位。LTC2930、LTC2931和LTC2932在設計時充分考慮到了這一潛在問題，因此幾乎乃至根本無需擔心虛假復位的發(fā)生。

　　有些電源監(jiān)視器通過給輸入比較器增加遲滯來克服虛假復位問題。施加的遲滯大小用跳變門限的百分比來表達。但這將導致監(jiān)視器準確度的下降，因為跳變門限的真正準確度現(xiàn)在是附加遲滯與器件宣稱準確度之和的百分比。LTC2930、LTC2931和LTC2932沒有采用遲滯，而是運用了一種集成方案，該方案要求瞬變在擁有了足夠的量級和持續(xù)時間之后才可對比較器進行開關操作。這可以抑制虛假復位的發(fā)生，而不會造成監(jiān)視器準確度的劣化。

　　圖4示出了針對LTC2931上一個"噪聲"輸入的COMP5比較器輸出響應。在該示例中，一個以500mV為中心的500kHz、100mVP-P正弦波被加至V5輸入。即使該信號幅度走低至450mV，COMP5仍將保持高電平。接著，輸入的DC電平下降2mV。作為響應，COMP5將被拉至低電平，并保持低電平。如前文所述，只有那些具有足夠長的持續(xù)時間和足夠量級的瞬變才會觸發(fā)比較器輸出被拉至高電平或低電平。