TPS380x系列超小型供电电压监控器

本文主要是介绍TPS380x系列超小型供电电压监控器，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

这份文件是德州仪器（Texas Instruments）关于TPS380x系列超小型供电电压监控器的产品数据手册。以下是其核心内容的概要：

1. 产品系列：
   TPS380x系列是德州仪器（Texas Instruments）推出的一系列超小型供电电压监控器，专为数字信号处理器（DSPs）和其他基于时间的微处理器系统提供电路初始化和上电复位功能。这些监控器通过监测供电电压并在电压低于预设阈值时断言推挽复位信号来工作。复位输出在供电电压恢复到阈值以上后，会保持断言状态一段时间，这个时间是工厂编程的延迟时间。

产品系列包括以下几个型号：

1. TPS3800-xx：这个型号的复位延迟时间为100毫秒（ms）。

2. TPS3801-xx：这个型号提供了一个可调节的复位延迟时间，典型值为200毫秒。

3. TPS3802-xx：这个型号的复位延迟时间最长，典型值为400毫秒。

这些设备除了TPS3801-01型号外，都包含一个手动复位输入（MR）。当MR引脚接收到低电平信号时，复位信号将被激活。这些监控器使用精密参考电压源，以实现整体阈值精度在2%到2.5%之间。

TPS380x系列设备在-40°C至+85°C的温度范围内完全指定，并且采用5引脚SC-70（SOT-323）封装，这种封装大约只有5引脚SOT-23封装的一半大小，非常适合空间受限的应用场景。

这些监控器的主要应用领域包括但不限于无线通信系统、便携式或电池供电设备、智能仪器、工业设备、笔记本电脑和台式电脑以及汽车系统等。通过提供可靠的供电电压监控和复位功能，TPS380x系列有助于确保这些应用的稳定性和可靠性。

2. 主要特点：
   TPS380x系列供电电压监控器的主要特点包括：

    1. **超小型封装**：TPS380x系列采用5引脚SC-70（SOT-323）封装，这种封装非常小巧，适合空间受限的电路设计。2. **低供电电流**：这些监控器的供电电流仅为9mA，有助于降低系统的整体功耗，特别是在电池供电或便携式设备中。3. **上电复位发生器**：TPS380x系列能够在电源电压初始化时提供固定延迟的上电复位信号，这对于确保系统稳定启动和运行至关重要。4. **精密供电电压监控**：这些设备使用高精度参考电压源来监控供电电压，确保系统在规定的电压阈值以上时正常工作。5. **可调节的复位延迟时间**：TPS3801-xx系列提供了可调节的复位延迟时间，允许设计者根据具体应用需求来设置延迟，从而优化系统性能。6. **手动复位输入**：除了TPS3801-01型号外，其他型号都包含手动复位输入（MR）。这允许通过外部信号来激活复位，提供了额外的灵活性和控制。7. **温度范围**：TPS380x系列在-40°C至+85°C的温度范围内工作，适用于各种环境条件，确保设备在极端温度下也能保持稳定性能。8. **多种阈值电压选项**：TPS380x系列提供多种阈值电压选项，包括1.8V、2.5V、2.7V、3V、3.3V、5V等，以及可调节版本，以适应不同电压系统的监控需求。9. **内置保护功能**：这些监控器具有有限的内置ESD（静电放电）保护功能，有助于在存储和处理过程中保护设备的MOS门不受静电损害。
   

这些特点使得TPS380x系列成为在各种电子系统中实现可靠电压监控和系统复位的理想选择，特别是在对尺寸和功耗有严格要求的应用中。

3. 应用领域：
   TPS380x系列供电电压监控器由于其精确的电压监控能力和小巧的封装，适用于多种应用领域，包括但不限于以下几个方面：

    1. **数字信号处理器（DSPs）和微处理器系统**：TPS380x系列能够为基于DSP和微处理器的系统提供精确的供电电压监控和上电复位功能，确保这些系统在电压波动或下降时能够安全地初始化或复位。2. **无线通信系统**：在无线通信设备中，稳定的供电电压是保证信号传输质量和系统可靠性的关键。TPS380x系列监控器能够在电源不稳定时及时进行干预，防止通信中断或数据丢失。3. **便携式和电池供电设备**：便携式电子设备如智能手机、平板电脑、笔记本电脑等，以及各种使用电池供电的设备，都需要有效的电源管理来延长电池寿命和保护硬件。TPS380x系列能够在电池电量不足时提供警告或自动关闭系统，防止电池过度放电。4. **智能仪器**：在各种智能仪器和测量设备中，精确的电压监控对于维持仪器的准确性和稳定性至关重要。TPS380x系列可以帮助这些设备在电源波动时保持正常运行。5. **工业设备**：工业自动化和控制系统常常需要在恶劣的环境下工作，稳定的电源供应是保证设备正常运行的基础。TPS380x系列能够在电压异常时及时响应，保护工业设备不受损害。6. **汽车系统**：现代汽车中的电子系统越来越复杂，对电源稳定性的要求也越来越高。TPS380x系列能够在汽车电源系统出现波动时提供保护，确保汽车电子设备的安全和可靠。7. **笔记本电脑和台式电脑**：在个人计算设备中，电源管理对于延长电池使用时间和保护硬件免受电源问题影响非常重要。TPS380x系列能够在电源不稳定时为笔记本电脑和台式电脑提供必要的电压监控和复位功能。
   

这些应用领域展示了TPS380x系列供电电压监控器的广泛适用性和重要性，它们在确保电子系统稳定运行和电源管理方面发挥着关键作用。
4. 绝对最大额定值：
TPS380x系列供电电压监控器的绝对最大额定值是指定给这些设备在任何情况下都不应超过的电气参数极限。这些额定值确保设备在预期的工作条件下不会受到损坏。以下是TPS380x系列的一些关键绝对最大额定值的详细描述：

1. **供电电压（VDD）**：这是监控器可以承受的最大供电电压。对于TPS380x系列，绝对最大供电电压为7V。这意味着即使在任何情况下，施加到设备上的电压也不应超过7V，以避免损坏。2. **SENSE和所有其他引脚**：这些引脚的绝对最大电压范围是-0.3V至7V。这表示这些引脚可以接受的电压范围从-0.3V的负电压到7V的正电压。3. **手动复位引脚（MR）**：MR引脚的绝对最大电压是VDD + 0.3V。这意味着MR引脚可以接受的电压不应超过供电电压VDD加上0.3V。4. **复位引脚（RESET）**：RESET引脚的绝对最大电压也是VDD + 0.3V。这确保了在任何情况下，RESET引脚上的电压都不会超过供电电压加上0.3V。5. **最大低输出电流（IOL）**：这是监控器输出引脚在低电平状态下能够承受的最大电流。对于TPS380x系列，最大低输出电流为5mA。6. **最大高输出电流（IOH）**：这是监控器输出引脚在高电平状态下能够承受的最大电流。最大高输出电流为-5mA。7. **输入钳位电流（IIK）**：当输入电压低于0V或高于VDD时，监控器的输入引脚能够承受的最大电流为±20mA。8. **输出钳位电流（IOK）**：当输出电压低于0V或高于VDD时，监控器的输出引脚能够承受的最大电流也为±20mA。9. **工作结温范围（TJ）**：监控器可以在此温度范围内正常工作，即-40°C至+85°C。10. **存储温度范围（Tstg）**：监控器可以在此温度范围内安全存储，即-65°C至+150°C。

遵守这些绝对最大额定值对于确保TPS380x系列供电电压监控器的可靠性和寿命至关重要。设计工程师和技术人员在使用这些设备时，必须确保不会超过这些额定值，以防止设备损坏和潜在的安全风险。

5. 推荐工作条件：
   TPS380x系列供电电压监控器的推荐工作条件为设计工程师提供了在实际应用中实现最佳性能的指导。以下是这些设备在正常工作状态下应当遵循的推荐条件：

    1. **供电电压（VDD）**：- 对于TPS3801J25, TPS3801L30, TPS3801K33, TPS3801I50, TPS3801T50型号，推荐的工作电压范围是2V至6V。- 对于其他型号，推荐的工作电压范围是1.6V至4V。2. **SENSE电压**：- 对于TPS3801-01型号，SENSE引脚应保持在0V。3. **输入电压（VI）**：- 输入电压应保持在0V至VDD + 0.3V的范围内。4. **高电平输入电压（VIH）**：- 高电平输入电压应为VDD的0.7倍，但不超过VDD + 0.3V。5. **低电平输入电压（VIL）**：- 低电平输入电压应为VDD的0.3倍。6. **输入转换上升和下降速率（Δt/ΔV）**：- 在手动复位引脚（MR）处，输入转换的上升和下降速率应为100纳秒/伏特。7. **上拉电阻（VPull-up）**：- 推荐使用50kΩ的上拉电阻连接到RESET引脚。8. **工作温度范围（TA）**：- 所有型号的推荐工作温度范围是-40°C至+85°C。
   

这些推荐工作条件是基于设备的设计和测试得出的，确保在这些条件下设备能够稳定运行并达到预期的性能。设计工程师在设计电路时应参考这些条件，并确保实际应用中的工作参数不会超出推荐范围，以避免可能的性能降低或设备损坏。同时，需要注意的是，这些推荐条件并不包括所有参数的测试，因此在设计时还应参考具体的应用需求和安全考虑。

6. 电气特性：
   TPS380x系列供电电压监控器的电气特性详细描述如下：

    1. **高电平输出电压（VOH）**：- 在不同的VDD和IOH条件下，VOH指定了RESET输出为高电平时的最小输出电压。例如，对于TPS3800-xx和TPS3801-xx系列，当VDD等于3.3V且IOH为-2mA时，VOH的典型值为0.4V。2. **低电平输出电压（VOL）**：- VOL指定了RESET输出为低电平时的最大输出电压。在特定的VDD和IOL条件下，VOL的值会有所不同。例如，对于TPS3801-01型号，当VDD等于1.6V且IOL为500mA时，VOL的典型值为0.2V。3. **上电复位电压（VDD = 1.6V至6V，IOL = 500mA）**：- 这是设备从电源上电后，RESET输出变为活跃状态的最低VDD电压。对于TPS380x-01型号，典型值为1.117V至1.163V。4. **负向输入阈值电压（VIT–）**：- VIT–指定了设备在特定温度下，SENSE或VDD引脚上的电压低于此值时，RESET输出将变为活跃状态的电压。对于不同的型号，VIT–的值会有所不同，范围从1.117V至4.55V。5. **阈值滞后（Vhys）**：- 阈值滞后是指设备在输入电压从高到低或从低到高跨越阈值时的滞后电压。这个参数对于确保设备在电压波动时不会误动作非常重要。Vhys的典型值范围从35mV至60mV。6. **高电平输入电流（IIH）**：- IIH是指在高电平状态下，设备从MR引脚吸收的电流。对于TPS3801J25型号，当VDD等于2V且MR和输出未连接时，IIH的典型值为9mA至12mA。7. **低电平输入电流（IIL）**：- IIL是指在低电平状态下，设备从MR引脚吸收的电流。对于TPS3801L30型号，当VDD等于6V且MR和输出未连接时，IIL的典型值为20mA至25mA。8. **供电电流（IDD）**：- IDD是指设备在正常工作时从VDD引脚消耗的电流。对于TPS3801-01型号，当VDD等于4V且SENSE从0V至VDD变化，输出未连接时，IDD的典型值为9mA至12mA。9. **输入电容（C）**：- 输入电容是指设备在SENSE引脚上的电容值。对于TPS3801E18型号，当VI从0V变化到VDD时，C的典型值为5pF。
   

这些电气特性为设计工程师在选择和使用TPS380x系列供电电压监控器时提供了重要的参考信息。了解这些特性有助于确保设备在特定应用中能够提供稳定和可靠的性能。

7. 时序要求：

TPS380x系列供电电压监控器的时序要求是指在特定条件下，设备在不同状态之间转换所需的时间参数。这些时序参数对于确保设备正常工作和与其他系统组件的兼容性至关重要。以下是TPS380x系列监控器的一些关键时序要求的详细描述：

1. **复位恢复延迟时间（td）**：- 这个参数指的是从电源电压达到复位阈值（VDD ≥ VIT– + 0.2 V）到RESET输出恢复到高电平状态所需的时间。例如，对于TPS3801T50型号，在1MΩ的负载电阻（RL）和50pF的电容（CL）条件下，以及在25°C的环境温度（TA）下，复位恢复延迟时间的典型值为15ms至35ms。2. **从MR到RESET的延迟（td, MR to RESET delay）**：- 当手动复位引脚（MR）的电压从低电平变为高电平时，这个参数描述了RESET输出从低电平变为高电平所需的时间。对于TPS3801型号，这个延迟的典型值为120ms至200ms。3. **高到低电平输出的传播（延迟）时间（tPHL）**：- 这个参数描述了当输入电压从高电平变为低电平时，输出状态从高电平变为低电平所需的时间。对于TPS3800型号，这个延迟时间的典型值为60ms至95ms。4. **SENSE到RESET的延迟**：- 这个参数指的是当SENSE引脚的电压低于复位阈值时，RESET输出变为活跃状态所需的时间。这个延迟确保了在电源电压下降时，系统有足够的时间响应并执行必要的操作。5. **最小脉冲宽度（tw）**：- 这个参数指定了在特定条件下，设备能够识别的最小脉冲宽度。例如，在TPS3801T50型号中，当VDD等于VIT– + 0.2 V时，所需的最小脉冲宽度为3μs。

这些时序要求对于设计工程师来说非常重要，因为它们影响着系统的整体响应时间和稳定性。在设计电源管理和复位逻辑时，必须考虑这些时序参数，以确保系统在各种工作条件下都能可靠地运行。
8. 功能/真值表：
功能/真值表是用来描述TPS380x系列供电电压监控器逻辑功能和输入输出状态关系的表格。它详细说明了在不同的输入条件下，监控器的RESET引脚将呈现高电平（H）还是低电平（L）状态。以下是TPS380x系列监控器的功能/真值表的详细描述：

1. **RESET输出（L）**：当监控器检测到供电电压低于设定的阈值电压（VIT）时，RESET输出将变为低电平（L），触发系统复位。当供电电压恢复到阈值电压以上时，RESET输出将变为高电平（H），允许系统正常运行。2. **手动复位引脚（MR）**：当MR引脚接收到低电平信号时，不论供电电压如何，RESET输出将强制为低电平（L），实现手动复位功能。当MR引脚回到高电平或未连接时，RESET输出的状态将由供电电压决定。3. **供电电压（VDD）**：VDD是监控器的供电引脚。当VDD提供稳定的电压时，监控器可以正常工作。如果VDD电压低于监控器的工作电压范围，监控器可能无法正常工作。

功能/真值表通常如下所示：

VDD	VIT	MR	RESET
H	H	H	L
H	H	L	H
H	L	X	L
L	X	X	X

在这个真值表中：

• H 表示高电平。

• L 表示低电平。

• X 表示任意状态，不影响RESET输出。

• 当VDD和VIT都为高电平（H），并且MR为高电平时，RESET输出为低电平（L），触发复位。

• 当VDD和VIT都为高电平（H），并且MR为低电平时，RESET输出为高电平（H），允许系统正常运行。

• 当VDD为低电平（L）时，不论VIT和MR的状态如何，RESET输出都将为低电平（L），因为供电电压不足。

• 如果VDD的电压状态不明确（标记为X），则RESET输出的状态也是不确定的（标记为X）。

这个功能/真值表为设计工程师提供了如何根据输入信号来预期监控器的行为，从而在设计电路时做出正确的逻辑判断和连接。

9. 功能方框图：
   功能方框图是一种图形化表示，展示了TPS380x系列供电电压监控器的内部结构和工作原理。它通常包括主要的组件和它们之间的连接，以及输入和输出接口。以下是TPS380x系列监控器的功能方框图的详细描述：

    1. **输入引脚**：- **VDD**：供电电压输入，为监控器提供所需的电源。- **GND**：接地引脚，用于电路的参考电位。- **SENSE**（对于可调节版本）或 **VDD**（对于固定版本）：用于监测输入电压的引脚，当输入电压低于预设阈值时，触发复位信号。- **MR**（手动复位引脚，除TPS3801-01外的型号具有）：允许通过外部信号手动触发复位。2. **参考电压源**：- 内部参考电压源提供了一个稳定的电压基准，用于比较输入电压是否低于设定的阈值。3. **电压比较器**：- 电压比较器是比较SENSE或VDD引脚上的输入电压与内部参考电压的电路。如果输入电压低于参考电压，比较器输出低电平信号。4. **复位逻辑和定时电路**：- 这部分电路接收来自电压比较器的信号，并根据预设的延迟时间生成复位信号。它还负责控制复位信号的持续时间和释放时间。5. **输出驱动器**：- 输出驱动器是一个推挽输出，当复位逻辑激活时，它提供低电平（RESET）信号。这个输出可以驱动外部负载，如微处理器的复位引脚。6. **振荡器**：- 振荡器可能用于生成定时信号，以便在上电或复位时提供稳定的延迟。7. **电源管理逻辑**：- 这部分逻辑负责监控供电电压（VDD）的状态，并确保在电源不稳定时保护设备。8. **输出引脚**：- **RESET**：复位输出引脚，当供电电压低于阈值或手动复位被激活时，输出低电平信号。
   

功能方框图提供了TPS380x系列监控器内部工作原理的高层次视图，有助于理解设备如何实现其供电电压监控和复位功能。设计工程师可以利用这些信息来集成监控器到更广泛的电源管理系统中。

10. 典型特性：
    TPS380x系列供电电压监控器的典型特性提供了设备在标准条件下的性能指标，这些指标对于设计工程师评估和验证电路设计非常有用。以下是一些关键的典型特性描述：

    1. **低电平输出电流（IOL）**：- 这是RESET输出在低电平状态下能够提供的电流。对于TPS3801J25型号，在VDD等于2.5V时，IOL的典型值为2mA。2. **低电平输出电压（VOL）**：- 这是RESET输出在低电平状态下的电压。在相同的条件下，VOL的典型值为0.4V。3. **高电平输出电流（IOH）**：- 这是RESET输出在高电平状态下能够吸收的电流。在VDD等于6V时，IOH的典型值为4mA。4. **高电平输出电压（VOH）**：- 这是RESET输出在高电平状态下的电压。在VDD等于3.3V时，VOH的典型值为0.4V。5. **供电电流（IDD）**：- 这是设备在正常工作时从VDD引脚消耗的电流。对于TPS3801-01型号，当VDD等于4V且SENSE从0V至VDD变化，输出未连接时，IDD的典型值为9mA至12mA。6. **输入电容（C）**：- 这是设备在SENSE引脚上的电容值。对于TPS3801E18型号，当VI从0V变化到VDD时，C的典型值为5pF。7. **输入电流（II）**：- 这是设备在SENSE引脚上的电流。对于TPS3801J25型号，当VDD等于2V，MR和输出未连接时，II的典型值为9μA至12μA。8. **阈值电压（VIT）**：- 这是设备检测供电电压并触发复位的电压阈值。对于不同的型号，VIT的典型值会有所不同。9. **阈值滞后（Vhys）**：- 这是设备在输入电压跨越阈值时的滞后电压。对于TPS3801J25型号，Vhys的典型值为35mV。10. **复位恢复延迟时间（td）**：- 这是从电源电压恢复到安全水平到RESET输出恢复到高电平状态所需的时间。对于TPS3801T50型号，在25°C的环境温度下，td的典型值为15ms至25ms。
    

这些典型特性数据是在标准的测试条件下获得的，它们可以帮助设计工程师预测设备在实际应用中的性能，并确保设计满足系统的要求。需要注意的是，这些数据是典型的，不是最大或最小值，实际应用中的性能可能会因温度、供电电压和其他环境因素而有所不同。

这份数据手册为设计工程师提供了TPS380x系列供电电压监控器的详细信息，包括其电气特性、时序要求、功能描述和包装信息，以便在设计过程中做出合适的选择和应用。

这篇关于TPS380x系列超小型供电电压监控器的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

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