ZHCSWQ7A June 2024 – December 2024 TDA4APE-Q1 , TDA4VPE-Q1
PRODUCTION DATA
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VMON1_ER_VSYS 引腳提供了一種監(jiān)測系統(tǒng)電源的方法。該系統(tǒng)電源通常是用于整個系統(tǒng)的單個預(yù)穩(wěn)壓電源。監(jiān)測該電源的方法是將該電源供電的外部分壓器電路的輸出電壓與內(nèi)部電壓基準(zhǔn)進(jìn)行比較,當(dāng)施加到 VMON1_ER_VSYS 的電壓降至內(nèi)部基準(zhǔn)電壓以下時,將觸發(fā)電源故障事件。在選擇用于實(shí)現(xiàn)外部電阻分壓器電路的元件值時,系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員可確定實(shí)際系統(tǒng)電源電壓跳閘點(diǎn)。在設(shè)計(jì)電阻分壓器電路時,必須了解導(dǎo)致系統(tǒng)電源監(jiān)測跳閘點(diǎn)可變性的各種因素,這一點(diǎn)很重要。首先要考慮的是 VMON1_ER_VSYS 輸入閾值的初始精度,其標(biāo)稱值為 0.45V,變化為 ±3%。建議使用具有相似熱系數(shù)的精度為 1% 的電阻器來實(shí)現(xiàn)電阻分壓器。這可更大程度地減小電阻值容差導(dǎo)致的可變性。還必須考慮與 VMON1_ER_VSYS 相關(guān)的輸入漏電流,因?yàn)槿魏瘟魅胍_的電流都會在分壓器輸出上產(chǎn)生負(fù)載誤差。當(dāng)施加 0.45V 電壓時,VMON1_ER_VSYS 輸入漏電流范圍可能為 10nA 至 2.5μA。
電阻分壓器的設(shè)計(jì)應(yīng)確保在正常運(yùn)行條件下,其輸出電壓絕不超過建議運(yùn)行條件 中定義的最大值。
圖 7-5 給出了一個示例,其中系統(tǒng)電源的標(biāo)稱電壓為 5V,最大觸發(fā)閾值為 5V - 10% 或 4.5V。
對于此示例,必須在選擇電阻值時了解哪些變量會影響最大觸發(fā)閾值,這一點(diǎn)很重要。顯然,在嘗試設(shè)計(jì)一個在系統(tǒng)電源下降 10% 之前不會跳閘的分壓器時,需要考慮 VMON1_ER_VSYS 輸入閾值為 0.45V + 3% 的器件。還需要考慮電阻器容差和輸入漏電流的影響,但這些因素對最大觸發(fā)點(diǎn)的影響可能并不明顯。在選擇會產(chǎn)生最大觸發(fā)電壓的元件值時,系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員必須考慮以下情況:R1 的值為 1% 低、R2 的值為 1% 高,再加上 VMON1_ER_VSYS 引腳的輸入漏電流為 2.5μA。當(dāng)實(shí)現(xiàn) R1 = 4.81KΩ 且 R2 = 40.2KΩ 的電阻分壓器時,結(jié)果是最大觸發(fā)閾值為 4.523V。
一旦選擇了滿足上述最大觸發(fā)電壓的元件值,系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員就可以通過計(jì)算施加的電壓來確定最小觸發(fā)電壓,該電壓可在 R1 的值為 1% 高、R2 的值為 1% 低且輸入漏電流為 10nA 或零時產(chǎn)生 0.45V - 3% 的輸出電壓。使用零輸入漏電流和上面給出的電阻器值,結(jié)果為最小觸發(fā)閾值 4.008V。
該示例演示了一個范圍為 4.008V 至 4.523V 的系統(tǒng)電源電壓跳閘點(diǎn)。當(dāng) VMON1_ER_VSYS 輸入漏電流為 2.5μA 時,該范圍中約 250mV 是通過 ±3% 的 VMON1_ER_VSYS 輸入閾值精度引入的,約 150mV 是通過 ±1% 的電阻容差引入的,約 100mV 是通過負(fù)載誤差引入的。
當(dāng)系統(tǒng)電源為 4.5V 時,該示例中選擇的電阻值會通過電阻分壓器產(chǎn)生大約 100μA 的偏置電流。通過將流經(jīng)電阻分壓器的偏置電流增大至大約 1mA,可將上述 100mV 的負(fù)載誤差降低至大約 10mV。因此,系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員在選擇元件值時需要考慮電阻分壓器偏置電流與負(fù)載誤差之間的關(guān)系。
由于 VMON1_ER_VSYS 具有極小的遲滯和對瞬態(tài)的高帶寬響應(yīng),系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員還應(yīng)考慮在分壓器輸出端實(shí)現(xiàn)噪聲濾波器。這可通過在 R1 上安裝一個電容器來實(shí)現(xiàn),如圖 7-5 所示。然而,系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員必須根據(jù)系統(tǒng)電源噪聲和對瞬態(tài)事件的預(yù)期響應(yīng)來確定此濾波器的響應(yīng)時間。
圖 7-5 給出了一個示例,其中系統(tǒng)電源的標(biāo)稱電壓為 5V,所需的觸發(fā)閾值為 -10% 或 4.5V。
VMON2_IR_VCPU 引腳提供了一種監(jiān)測 VDD_CPU 電源的方法。TI 建議在外部將 VMON2_IR_VCPU 引腳連接到盡可能靠近電路板上 VDD_CPU 引腳的位置。具有 VMON6_IR_VEXT0P8 的 SoC 可以選擇監(jiān)測其他域,例如 VDD_CORE 或 VDD_MCU。同樣,這些信號應(yīng)盡可能靠近電路板上的 VDD_CORE 或 VDD_MCU 引腳。
VMON3_IR_VEXT1P8 和 VMON4_IR_VEXT1P8 引腳提供了一種監(jiān)測外部 1.8V 電源的方法。VMON5_IR_VEXT3P3 引腳提供了一種監(jiān)測外部 3.3V 電源的方法。SoC 內(nèi)部實(shí)施了一個具有軟件控制功能的內(nèi)部電阻分壓器。軟件可以對這個內(nèi)部電阻分壓器進(jìn)行編程,以創(chuàng)建適當(dāng)?shù)那穳汉瓦^壓中斷。這些引腳不應(yīng)由外部電阻分壓器供電。如果監(jiān)測的電壓需要調(diào)整,請務(wù)必在連接到監(jiān)測引腳之前緩沖分壓電壓。