六输入监控器为汽车系统提供准确电源监视

引言

　　凌力尔特公司最新的一组电源监控器 (包含三款器件)是6输入电压监视器，对当今那些需要进行准确电源监视的多电压系统提供了一种理想选择。LTC2930、LTC2931和LTC2932能够在?40℃至125℃的温度范围内保持1.5%的门限准确度。被监视电源电压的组合由单个引脚来设定。每款器件均提供了16种门限电压组合，从而满足了几乎所有多电压系统的要求。其具有的可编程性免除了针对不同门限电压组合来认证、采购和库存独特器件的需要。

　　这三款器件的整体架构和操作规格很相似，但各具一些独特的特征 (见表1)。LTC2930将在任何欠压过程之后或当手动复位输入 ( /MR ) 被拉至低电平时生成一个复位信号。由于它采用了紧凑型3mm x 3mm 12引脚DFN封装，因而适合于空间受限型应用。LTC2931包括一个看门狗输入 (WDI)、一个看门狗输出 ( /WDO ) 和可以由用户调节的看门狗周期，旨在实现微处理器监视和控制。LTC2932能够改变其监视器门限 (从5% 至12.5%)，并由一个复位停用引脚提供了裕度调节能力。LTC2931和LTC2932均采用20引脚TSSOP封装，并具有分离的比较器输出，从而实现了单独的电源监视和/或排序。

单引脚配置简化了设计

　　这些监控器提供了一种配置输入电压门限的上佳方法。图1显示出了利用VPG引脚上的单个阻性分压器来把监控器设定为16种门限选项之一的方法。

　　实际门限由集成精准分压器来设定，用于5V、3.3V、3V、2.5V、1.8V和1.5V电源监视。对于其他的电源电压值，具0.5V门限的独立比较器允许使用一个阻性分压器来对几乎任何正电源进行监视，如图2a所示。V4输入还采用用于偏移的集成缓冲基准来监视负电压，并提供了相同的1.5%准确度，见图2b。

 
门限准确度的含义是什么?

　　假设一个具 ±5% 电源容差的5V系统，5V电源可以在4.75V至5.25V之间变化。由该电源供电的系统IC必须在此电压范围之内(以及略超出该范围的电压条件下，正如下文说明的) 可靠地运作。如果一个用于该电源的监控器具有完美的准确度，那么它将精确地在4.75V电压条件下产生一个复位信号。然而，如此理想的监控器并不存在。监控器的实际复位门限会在一个规定的范围内波动；在整个温度范围内，LTC2930、LTC2931和LTC2932的复位门限将在其标称门限电压的 ±1.5% 以内变化 (图3)。复位门限范围和电源容差范围两者不应重叠。这可以防止当电源实际上处于其规定容差范围之内时发生错误或麻烦的复位。

　　LTC2930、LTC2931和LTC2932拥有 ±1.5% 的复位门限准确度，于是，一个"5%"的门限通常被设定在比标称输入电压低6.5%。因此，对于一个典型值为5V的电源而言，"5%"门限即为4.675V。在整个温度范围里，该门限保证处于4.750V至4.600V的电压范围之内。受电系统必须要能够在低至门限范围下限的电压条件下可靠地运作，否则在正确发出一个复位信号之前就时刻存在着发生故障的危险。

　　准确度较低的监控器将增加所需的系统电压裕度，并导致系统故障概率的上升。与那些门限规格较为宽松的监控器相比，LTC2930、LTC2931和LTC2932严格的 (±1.5%) 准确度指标改善了系统的可靠性。

干扰免疫力=无虚假复位!

　　被监视的电源电压远远不是理想和完全平坦的DC信号。"骑"在这些电源电压信号之上的是那些由诸多信号源 (例如：电源的输出纹波或来自其他信号的耦合) 所引发的高频分量。如果被监视电压靠近或位于复位门限电压，则该噪声有可能引起虚假复位。LTC2930、LTC2931和LTC2932在设计时充分考虑到了这一潜在问题，因此几乎乃至根本无需担心虚假复位的发生。

　　有些电源监视器通过给输入比较器增加迟滞来克服虚假复位问题。施加的迟滞大小用跳变门限的百分比来表达。但这将导致监视器准确度的下降，因为跳变门限的真正准确度现在是附加迟滞与器件宣称准确度之和的百分比。LTC2930、LTC2931和LTC2932没有采用迟滞，而是运用了一种集成方案，该方案要求瞬变在拥有了足够的量级和持续时间之后才可对比较器进行开关操作。这可以抑制虚假复位的发生，而不会造成监视器准确度的劣化。

　　图4示出了针对LTC2931上一个"噪声"输入的COMP5比较器输出响应。在该示例中，一个以500mV为中心的500kHz、100mVP-P正弦波被加至V5输入。即使该信号幅度走低至450mV，COMP5仍将保持高电平。接着，输入的DC电平下降2mV。作为响应，COMP5将被拉至低电平，并保持低电平。如前文所述，只有那些具有足够长的持续时间和足够量级的瞬变才会触发比较器输出被拉至高电平或低电平。