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曼联已定博格巴替身:ADT761帶串聯電阻消除的1C溫度監測器

時間:2019-9-10, 來源:互聯網, 文章類別:元器件知識庫

瓦伦西亚曼联 www.rxlibr.com.cn ADT7461是一種雙通道數字溫度計和溫度過低/過高警報,用于PC和熱管理系統。它與ADM1032兼容。ADT7461具有三個附加功能:串聯電阻消除(其中與溫度監測二極管串聯的高達3 K(典型)電阻可從溫度結果中自動消除,允許噪聲過濾);可配置警報輸出;以及擴展的、可切換的溫度測量范圍。ADT7461可以精確測量遠程熱二極管的溫度±1°C和環境溫度±3°c.溫度測量范圍默認為0°C to 127°C,與ADM1032兼容,但可以切換到更寬的測量范圍-55°C to 150°c.ADT7461通過與系統管理總線(SMBus)標準兼容的2線串行接口進行通信。當芯片或遠程溫度超出范圍時,一個警報輸出信號。Therm輸出是一個比較器輸出,允許對冷卻風扇進行開/關控制。如果需要,警報輸出可以重新配置為第二個熱輸出。

ADT7461的SMBus地址是0x4C。ADT7461-2也可用,它使用SMBus地址0x4D。

特征

(1)、芯片和遠程溫度傳感器;

(2)、遠程通道上0.25°C分辨率/1°C精度;

(3)、本地信道上1°C分辨率/3°C精度;

(4)、自動消除與遠程二極管串聯的高達3 K(典型值)電阻,以允許噪聲過濾•擴展、可切換的溫度測量范圍;0攝氏度至+127攝氏度(默認值)或-55攝氏度至+150攝氏度;

(5)、引腳和寄存器與ADM1032兼容•支持SMBus警報的2線SMBus串行接口•提供兩種SMBus地址版本:*ADT7461 SMBus地址為0x4C*ADT7461-2 SMBus地址為0x4D;

(6)、可編程超/低溫限制;

(7)、用于系統校準的偏移寄存器;

(8)、最多兩個過熱故障安全熱輸出;

(9)、小型8-鉛SOIC NB或8-鉛MSOP封裝;

(10)、170 A工作電流,5.5 A備用電流;

(11)、這些是無鉛設備。

應用:臺式和筆記本電腦;工業控制器;智能電池;嵌入式系統;儀表。

功能描述

ADT7461是一個本地和遠程溫度傳感器和溫度過高/過低警報,具有附加功能,可與溫度監測二極管串聯,自動消除3K(典型)電阻的影響。當ADT7461正常工作時,車載ADC以自由運行模式工作。模擬輸入多路復用器交替選擇片上溫度傳感器來測量其本地溫度或遠程溫度傳感器。ADC將這些信號數字化,結果存儲在本地和遠程溫度值寄存器中。

將本地和遠程測量結果與存儲在8個片上寄存器中的相應高、低和熱溫度限值進行比較。超出限制的比較生成存儲在狀態寄存器中的標志。超過高溫極限、低溫極限或外部二極管故障的結果會導致警報輸出保持低。超過熱溫度限制會導致熱輸出保持低。警報輸出可以重新編程為第二個熱輸出。

可以通過串行smbus對限制寄存器進行編程,并對設備進行控制和配置。任何寄存器的內容也可以通過smbus讀回。

控制和配置功能包括在正常操作和待機模式之間切換設備、選擇溫度測量刻度、屏蔽或啟用警報輸出、在警報和Therm2之間切換引腳6以及選擇轉換率。

串聯電阻消除

與遠程二極管串聯的ADT7461的D+和D-輸入的寄生電阻由多種因素引起,包括PCB跟蹤電阻和跟蹤長度。此串聯電阻在遙感器的溫度測量中顯示為溫度偏移。此錯誤通?;岬賈掠朐凍潭艽拿顆紡芳納繾杵?.5°C。

ADT7461自動消除了該串聯電阻對溫度讀數的影響,給出了更準確的結果,而無需用戶對該電阻進行表征。ADT7461被設計為自動消除通常高達3K的電阻。通過使用先進的溫度測量方法,這對用戶是透明的。此功能允許將電阻添加到傳感器路徑以產生濾波器,從而允許部件在噪聲環境中使用。有關詳細信息,請參見“噪波過濾”部分。

溫度測量方法

測量溫度的一種簡單方法是通過測量在恒定電流下工作的晶體管的基極發射極電壓(v)來利用二極管的負溫度系數。然而,這項技術需要校準以消除v的絕對值的影響,v的絕對值因設備而異。ADT7461中使用的技術是測量裝置在三種不同電流下工作時V的變化。以前的設備只使用了兩個工作電流,但它是使用第三個電流,允許與外部溫度傳感器串聯電阻的自動消除。是圖15顯示了用于測量外部溫度傳感器輸出的輸入信號調節。此圖顯示外部傳感器作為襯底晶體管,但也可以是分立晶體管。如果使用分立晶體管,集電極將不接地,并應連接到基座。為了防止接地噪聲干擾測量,傳感器的更負端子不參考接地,而是通過D輸入處的內部二極管偏置在地上。C1可作為噪聲濾波器添加(建議最大值為1000 pF)。但是,在噪聲環境中,更好的選擇是添加一個過濾器,如噪聲過濾部分所述。有關C1的更多信息,請參閱布局注意事項部分。

為了測量電壓,通過傳感器的工作電流在三個相關電流之間切換。圖15顯示了電流的不同倍數n1×i和n2×i。通過溫度二極管的電流在i和n1×i之間切換,得到v,然后在i和n2×i之間切換,得到v。然后可以使用兩個v測量值計算溫度。這種方法還可以消除任何串聯電阻對溫度測量的影響。BE1BE2是產生的v波形通過65khz低通濾波器去除噪聲,然后進入斬波器穩定放大器。這將放大和整流波形以產生與V成比例的直流電壓。ADC將此電壓數字化并產生溫度測量。為了減少噪聲的影響,在低轉換率下,通過平均16個測量周期的結果來執行數字濾波。以每秒16、32和64次轉換的速率,不進行數字平均。內部溫度傳感器的信號調節和測量以相同的方式進行。

溫度測量結果

本地和遠程溫度測量的結果存儲在本地和遠程溫度值寄存器中,并與編程到本地和遠程高下限寄存器中的限值進行比較。

本地溫度值在寄存器0x00中,分辨率為1°C。外部溫度值存儲在兩個寄存器中,上部字節在寄存器0x01中,下部字節在寄存器0x10中。只使用外部溫度低字節中的兩個msb。這使外部溫度測量具有0.25°C的分辨率。表6顯示了外部溫度低字節的數據格式。

當讀取全部外部溫度值(高字節和低字節)時,應連續讀取兩個寄存器。讀取一個寄存器不會鎖定另一個寄存器,因此應在下一個轉換完成之前讀取這兩個寄存器。實際上,有足夠的時間讀取兩個寄存器,因為smbus上的事務明顯快于轉換時間。

溫度測量范圍

默認情況下,內部和外部測量的溫度測量范圍為0°C到+127°C。但是,ADT7461可以使用擴展的溫度范圍進行操作。它可以測量外部二極管的全部溫度范圍,從-55°C到+150°C。用戶可以通過設置或清除配置寄存器中的位2在這兩個溫度范圍之間切換。在改變溫度范圍后的下一個測量循環中,可獲得有效結果。

在擴展溫度模式下,ADT7461可測量的上下溫度受遠程二極管選擇的限制。溫度寄存器本身的值可以在-64°C到+191°C之間。但是,大多數溫度感應二極管的最大溫度范圍為-55°C到+150°C。超過150°C時,它們可能會失去半導體特性和近似導體。這會導致二極管短路。在這種情況下,讀取溫度結果寄存器將給出最后一個良好的溫度測量值。用戶應注意,對于超出遙感器工作范圍的溫度,外部通道上的溫度測量可能不準確。

雖然可以在部件處于擴展溫度模式時進行本地和遠程溫度測量,但ADT7461本身不應暴露在高于絕對最大額定值部分中規定的溫度下。此外,該裝置只能在-40°C至+120°C的環境溫度下按規定運行。

溫度數據格式

ADT7461有兩種溫度數據格式。當溫度測量范圍為0°C到+127°C(默認值)時,內部和外部溫度結果的溫度數據格式均為二進制。當測量范圍處于擴展模式時,內部和外部結果都使用偏移二進制數據格式。偏移二進制數據格式中的溫度值偏移64°C。兩種數據格式中的溫度示。

用戶可以隨時在測量范圍之間切換。切換范圍也會切換數據格式。切換后的下一個溫度結果將以新格式報告回寄存器。但是,限制寄存器的內容沒有改變。當數據格式改變時,用戶必須確保根據需要重新編程限位寄存器。有關詳細信息,請參閱限制寄存器部分。

ADT7461寄存器

ADT7461總共包含22個8位寄存器。這些寄存器用于存儲遠程和本地溫度測量結果以及高低溫限值,并用于配置和控制設備。下面是對這些寄存器的描述。其他詳情見表8至表12。

地址指針寄存器

地址指針寄存器沒有或不需要地址,因為每個寫操作的第一個字節都會自動寫入該寄存器。第一個字節中的數據始終包含ADT7461上另一個寄存器的地址,該寄存器存儲在地址指針寄存器中。此寄存器地址由寫入操作的第二個字節寫入,或用于后續的讀取操作。

地址指針寄存器的開機默認值為0x00。因此,如果在通電后立即執行讀取操作,而不首先寫入地址指針,則會返回本地溫度值,因為其寄存器地址為0x00。

溫度值寄存器

ADT7461有三個寄存器來存儲本地和遠程溫度測量的結果。這些寄存器只能由adc寫入,用戶可以通過smbus讀取。本地溫度值寄存器位于地址0x00。外部溫度值高字節寄存器位于地址0x01,低字節寄存器位于地址0x10。所有三個寄存器的開機默認值為0x00。

配置寄存器

配置寄存器在讀時為地址0x03,在寫時為地址0x09。其開機默認值為0x00。只使用配置寄存器的四位。位0、1、3和4是保留的,用戶不應寫入。配置寄存器的第7位用于屏蔽警報輸出。如果位7為0,則啟用警報輸出。這是開機默認值。如果位7設置為1,則警報輸出被禁用。這僅適用于引腳6配置為警報的情況。如果引腳6配置為therm2,則位7的值不起作用。

如果第6位設置為0(默認開機),則設備處于ADC轉換的工作模式。如果位6設置為1,則設備處于待機模式,且ADC不轉換。但是,smbus在待機模式下仍保持活動狀態,因此可以在此模式下通過smbus從adt7461讀取或寫入值。警報和熱量輸出在待機模式下也處于激活狀態。在待機模式下對寄存器所做的更改會影響熱輸出或警報輸出,從而導致這些信號被更新。位5確定ADT7461上引腳6的配置。如果位5為0(默認),則引腳6配置為警報輸出。如果位5為1,則引腳6配置為therm2輸出。位7,即警報屏蔽位,僅當引腳6被配置為警報輸出時才激活。如果將引腳6設置為therm2輸出,則位7不起作用。位2設置溫度測量范圍。如果位2為0(默認值),則溫度測量范圍設置在0°C到+127°C之間。將位2設置為1意味著測量范圍設置為擴展溫度范圍。

轉換率寄存器

轉換率寄存器在讀時為地址0x04,在寫時為地址0x0A。該寄存器的最低四位用于通過將內部振蕩器時鐘除以1、2、4、8、16、32、64、128、256、512或1024來編程轉換率,以給出從15.5 ms(代碼0x0a)到16 s(代碼0x00)的轉換時間。例如,每秒8次轉換的轉換率意味著以125 ms的間隔開始;設備在內部和外部溫度通道上執行轉換。此寄存器可以寫入smbus并通過smbus讀取。此寄存器的高位四位未使用,必須設置為0。此寄存器的默認值為0x08,每秒轉換16次。如表9所示,使用較慢的轉換時間大大降低了設備功耗。

極限寄存器

ADT7461有八個極限寄存器:本地和遠程溫度測量的高、低和熱溫度極限。遠程溫度上限和下限跨越兩個寄存器,每個寄存器包含一個上限和一個下限字節?;褂幸桓鋈戎禿蠹拇嫫?。所有限制寄存器都可以寫入smbus并通過smbus讀取。有關限制寄存器及其開機默認值的地址詳細信息。

當引腳6被配置為警報輸出時,高限寄存器執行>比較,而低限寄存器執行≤比較。例如,如果上限寄存器編程為80°C,則測量81°C會導致超出極限條件,在狀態寄存器中設置標志。如果下限寄存器編程為0°C,測量0°C或更低溫度將導致超出極限條件。

超過本地或遠程熱限值即表示熱低。當管腳6被配置為Therm2時,超過本地或遠程高限將斷言Therm2低。默認滯后值為10°c適用于兩個熱通道。此滯后值可以在通電后重新編程為任何值(寄存器地址0x21)。

必須記住,溫度限值數據格式與溫度測量數據格式相同。因此,如果溫度測量使用默認二進制,溫度限制也使用二進制刻度。但是,如果溫度測量刻度被切換,則溫度限制不會自動切換。用戶必須以正確的數據格式將限位寄存器重新編程為所需值。例如,如果遠程下限設置為10°C,并且使用默認二進制刻度,則極限寄存器值應為0000 1010B。如果刻度切換為偏移二進制,則低溫極限寄存器中的值應重新編程為0100 1010B。

狀態寄存器

狀態寄存器是地址0x02處的只讀寄存器。它包含ADT7461的狀態信息。狀態寄存器的第7位表示ADC在高電平時正忙于轉換。此寄存器中的其他位標記超出限制的溫度測量(位6到3,位1到0)和遙感器開路(位2)。

如果將引腳6配置為警報輸出,則適用以下情況。如果本地溫度測量值超過其限值,則狀態寄存器的位6(上限)或位5(下限)斷言標記此條件。如果遠程溫度測量超過其極限,則第4位(上限)或第3位(下限)斷言。位2斷言在遙感器上標記開路狀態。這五個標志不在一起,因此如果其中任何一個是高的,警報中斷鎖存器被設置,警報輸出變低。讀取狀態寄存器將清除五個標志位6到2,前提是導致設置標志的錯誤條件已經消失。只有當相應的值寄存器包含限內測量值或傳感器良好時,才能重置標志位。

警報中斷閂鎖不會通過讀取狀態寄存器重置。當讀取設備地址的主機為警報輸出提供服務時,如果錯誤條件消失,并且狀態寄存器標志位被重置,它將重置;當設置標志1和/或標志0時,熱輸出變低,以指示溫度測量值超出編程限制。與警報輸出不同,熱輸出不需要重置。一旦測量值在限制范圍內,相應的狀態寄存器位將自動重置,熱輸出將變高。用戶可以通過編程寄存器0x21來添加滯后。只有當溫度降到極限值減去滯后值時,熱輸出才會重置;當引腳6配置為Therm2時,只有高溫極限才相關。如果設置了標志6和/或標志4,則Therm2輸出變低,以指示溫度測量值超出編程限制。標記5和標記3對therm2沒有影響。否則,therm2的行為與therm相同。

偏移寄存器

偏移誤差可以通過時鐘噪聲或遠離熱點的熱二極管引入到遠程溫度測量中。若要在此通道上達到指定的精度,必須刪除這些偏移。

偏移量值存儲為寄存器0x11(高字節)和0x12(低字節,左對齊)中的10位兩補值。僅使用寄存器0x12的高位2位。寄存器0x11的msb是符號位??殺喑痰淖钚∑莆?128°C,最大偏移為+127.75°C。偏移寄存器中的值將添加到遠程溫度的測量值中。

偏移寄存器以默認值0°C通電,除非用戶向其寫入不同的值,否則無效。

一次性寄存器

當ADT7461處于待機模式時,一次寄存器用于啟動轉換和比較循環,之后設備返回待機狀態。寫入一次性寄存器地址(0x0f)會導致ADT7461在內部和外部溫度通道上執行轉換和比較。這不是這樣的數據寄存器;對地址0x0f的寫操作會導致一次性轉換。寫入此地址的數據是不相關的,不會被存儲。

連續警報寄存器

寫入此寄存器的值確定在生成警報之前必須發生多少超出限制的測量。默認值是一個超出限制的度量值生成警報??梢匝≡竦淖畬籩凳?。這個寄存器的目的是允許用戶對輸出進行一些過濾。這在最快的三種轉換率下尤其有用,在這種情況下不進行平均。此寄存器位于地址0x22。

串行總線接口

ADT7461的控制通過串行總線執行。在主設備的控制下,adt7461作為從設備連接到該總線。轉換序列完成后,至少一個轉換時間內不應存在到ADT7461的SMBus事務,以允許完成下一個轉換。轉換時間取決于在轉換率寄存器中編程的值。

ADT7461具有SMBus超時功能。啟用此選項時,SMBus通常在25毫秒不活動后超時。但是,默認情況下不啟用此功能。應設置連續警報寄存器(地址=0x22)的第7位以啟用它。

尋址設備

通常,每個smbus設備都有一個7位設備地址,除了一些擴展了10位地址的設備。當主設備通過總線發送設備地址時,具有該地址的從設備響應。ADT7461具有一個設備地址0x4C(1001 100B)。ADT7461-2還提供一個設備地址0x4D(1001 101B)

串行總線協議的操作如下:

1. 主機通過建立啟動條件來啟動數據傳輸,該條件定義為串行數據線sdata上的從高到低轉換,而串行時鐘線sclk保持高。這表示地址/數據流將跟隨。連接到串行總線的所有從機外設都對啟動條件做出響應,并在接下來的8位中進行移位,這8位由7位地址(首先是msb)加上r/w位組成,r/w位決定數據傳輸的方向,即數據將被寫入從機設備還是從中讀取。其地址對應于所發送地址的外圍設備通過在第九時鐘脈沖(稱為確認位)之前的低周期中將數據線拉低來響應。總線上的所有其他設備現在都處于空閑狀態,而選定的設備則等待從中讀取或寫入數據。如果r/w位為0,則主設備寫入從設備。如果r/w位是1,則主設備從從設備讀取。

2. 數據通過串行總線以一系列的非時鐘脈沖發送,8位數據后接從設備的一個確認位。數據線上的轉換必須在低時段發生在高周期內保持穩定,因為當時鐘高時從低到高的轉換可以被解釋為停止信號。單次讀寫操作中可通過串行總線傳輸的數據字節數僅受主設備和從設備所能處理的內容的限制。

3. 當讀取或寫入所有數據字節時,將建立停止條件。在寫入模式下,主機在第十個時鐘脈沖期間將數據線拉高以斷言停止條件。在讀取模式下,主設備通過在第九時鐘脈沖之前的低周期中將數據線拉高來覆蓋確認位。這就是所謂的不承認。然后,主機在第十個時鐘脈沖之前的低時段將數據線取低,然后在第十個時鐘脈沖期間取高,以斷言停止條件。

在一次操作中,可以通過串行總線傳輸任意數量的數據,但不能在一次操作中混合讀取和寫入,因為操作類型是在開始時確定的,并且在不啟動新操作的情況下無法隨后更改。對于ADT7461,寫操作包含一個或兩個字節,而讀操作包含一個字節。

要將數據寫入其中一個設備數據寄存器或從中讀取數據,必須設置地址指針寄存器,以便對正確的數據寄存器進行尋址。寫入操作的第一個字節始終包含存儲在地址指針寄存器中的有效地址。如果要將數據寫入設備,則寫入操作包含寫入地址指針寄存器所選寄存器的第二個數據字節。

如圖16所示。設備地址通過總線發送,然后R/W設置為0。后面跟著兩個數據字節。第一個數據字節是要寫入的內部數據寄存器的地址,它存儲在地址指針寄存器中。第二個數據字節是要寫入內部數據寄存器的數據。圖16至圖18所示的示例使用ADT7461 SMBus地址0x4C。

當從寄存器讀取數據時,有兩種可能。

1. 如果ADT7461的地址指針寄存器值未知或不是所需的值,則必須將其設置為正確的值,然后才能從所需的數據寄存器讀取數據。這是通過像以前一樣寫入ADT7461來完成的,但是只發送包含寄存器讀取地址的數據字節,因為數據不會寫入寄存器,如圖17所示。

然后執行讀取操作,包括串行總線地址,r/w位設置為1,然后從數據寄存器讀取數據字節,如圖18所示。

2. 如果已知地址指針寄存器位于所需地址,則可以從相應的數據寄存器讀取數據,而無需首先寫入地址指針寄存器,并且可以省略圖17所示的總線事務。

雖然可以在不首先寫入地址指針寄存器的情況下從數據寄存器讀取數據字節,但如果地址指針寄存器已經處于正確的值,則不可能在不寫入地址指針寄存器的情況下將數據寫入寄存器,因為寫入的第一個數據字節總是寫入addreSS指針寄存器。

另外,有些寄存器有不同的讀寫地址。如果要將數據寫入寄存器,則必須將寄存器的寫入地址寫入地址指針,但可能無法從該地址讀取數據。寄存器的讀取地址必須寫入地址指針,然后才能從該寄存器讀取數據。

報警輸出

這適用于將引腳6配置為警報輸出的情況。每當檢測到超出極限的測量值或如果遠程溫度傳感器開路時,警報輸出將變低。它是一個開漏輸出并且需要向上拉至V。幾個警報輸出可以連接在一起,因此如果一個或多個警報輸出變低,公共線變低。DD警報輸出可以用作處理器的中斷信號,也可以用作smbalert。SMBus上的從屬設備通常無法向總線主設備發送他們想要通話的信號,但SMBAlert功能允許他們這樣做。一個或多個警報輸出可以連接到連接到主服務器的公用smbalert線路。當其中一個設備拉低smbalert行時,會發生圖19所示的過程。

1、smbalert被拉低。

2、主機啟動讀取操作并發送警報響應地址(ara=0001 100)。這是一個不能用作特定設備地址的常規呼叫地址。

3、警報輸出低的設備響應警報響應地址,主機讀取其設備地址。由于設備地址是7位,因此添加了1的lsb。設備的地址現在是已知的,可以用通常的方式詢問。

4、如果多個設備上的警報輸出低,則根據正常SMBus仲裁,具有最低設備地址的設備具有優先級。

5、一旦ADT7461響應AlertResponse地址,它將重置其警報輸出,前提是導致警報的錯誤條件不再存在。如果smbalert行保持低位,則主服務器再次發送ara;此序列將繼續,直到警報輸出為低位的所有設備都響應。

低功耗待機模式

通過設置配置寄存器的位6,ADT7461可以進入低功耗待機模式。當第6位是低,ADT7461工作正常。當第6位高時,ADC被禁止,任何正在進行的轉換都將終止,而不將結果寫入相應的值寄存器。SMBus仍處于啟用狀態。如果沒有SMBus活動,待機模式下的功耗將降低到小于10 A;如果總線上有時鐘和數據信號,則功耗將降低到100 A。

當設備處于待機模式時,仍然可以通過寫入一次寄存器(地址0x0f)來啟動兩個通道的一次轉換,然后設備返回待機狀態。寫入一次性寄存器的內容無關緊要,因為寫入寄存器的所有數據都將被忽略。也可以在待機狀態下將新值寫入限制寄存器。如果存儲在溫度值寄存器中的值現在超出了新的限制,即使ADT7461仍處于待機狀態,也會生成警報。

傳感器故障檢測

在其D+輸入端,ADT7461包含內部傳感器故障檢測電路。此電路可檢測外部遠程二極管未連接或未正確連接到ADT7461的情況。如果D+處的電壓超過V-1 V(典型值),則一個簡單的電壓比較器跳閘,表示D+和D-之間存在開路。在開始轉換時檢查比較器的輸出。如果檢測到故障,則設置狀態寄存器(打開標志)的位2。如果啟用了警報管腳,則設置此標志將導致警報斷言為低。如果用戶不希望將外部傳感器與ADT7461一起使用,則為了防止打開標志的連續設置,用戶應將D+和D-輸入連接在一起。

ADT7461中斷系統

ADT7461有兩個中斷輸出,Alert和Therm。兩者都有不同的功能和行為。警報是可屏蔽的,對違反軟件編程溫度限制或外部二極管開路故障做出響應。therm是一個不能屏蔽的故障安全中斷輸出。

如果外部或本地溫度超過編程設定的高溫極限或等于或超過低溫極限,則報警輸出被斷言為低。外部二極管上的開路故障也會導致報警。如果錯誤條件消失且狀態寄存器已重置,則當主機讀取其設備地址時,警報將重置。

如果外部或局部溫度超過編程設定的溫度極限,則熱輸出斷言為低。溫度限值通常應等于或大于高溫限值。當溫度回落到熱限值內時,熱自動復位。默認情況下,外部限制設置為85°C,這是當地的溫度極限??梢遠災禿籩到斜喑?,以便當溫度降到極限值減去滯后值時,熱重置。這適用于本地和遠程測量通道??禿竽現滴?0°C,但在通電后,可以將其重新編程為任何值。當使用熱開關控制風扇時,熱輸出上的滯后回路非常有用??梢隕柚糜沒У南低?,以便在therm斷言時,可以打開風扇來冷卻系統。當熱量再次升高時,風扇可以關閉。設定滯后該值可防止風扇抖動徘徊在溫度極限附近,風扇不斷切換。

應用程序信息

噪聲濾波

對于在噪聲環境中工作的溫度傳感器,行業標準做法是在D+和D-引腳上放置一個電容器,以幫助消除噪聲的影響。然而,大電容會影響溫度測量的精度,因此推薦的最大電容值為1000 pf。雖然這種電容器降低了噪音,但并不能消除噪音,這使得傳感器很難在非常嘈雜的環境中使用。

在消除噪聲對外部傳感器的影響方面,adt7461比其他設備具有主要優勢。串聯電阻消除特性允許在外部溫度傳感器和部件之間構造濾波器。與遙感器串聯的任何濾波器電阻的影響都會從溫度結果中自動消除。

濾波器的結構允許ADT7461和遠程溫度傳感器在噪聲環境中工作。圖22顯示了具有以下值的低通r-c-r濾波器:R=100和C=1nF

這種濾波同時降低了共模噪聲和差分噪聲。

遙感二極管

ADT7461設計用于處理器中內置的襯底晶體管或離散晶體管?;騫芡ǔJ莗np型,集電極與基片相連。離散型可以是PNP或NPN晶體管作為二極管連接(基極對集電極短路)。如果使用npn晶體管,則集極和基極連接到d+,發射極連接到d-。如果使用PNP晶體管,則集極和基極連接到D-,發射極連接到D+。

為了減少由于襯底晶體管和分立晶體管的變化而產生的誤差,應考慮以下幾個因素:

(1)、晶體管的理想因子nf是熱二極管偏離理想行為的度量。ADT7461被修剪為NF值1.008。當使用nf不等于1.008的晶體管時,可以使用以下公式計算在溫度t(℃)下引入的誤差。T(NF 1.008)1.008(273.15開爾文T)(式1)要將此因素考慮在內,用戶可以將t值寫入偏移寄存器。然后由ADT7461自動加入或減去溫度測量值。

(2)、一些CPU制造商規定了襯底晶體管的高電流和低電流電平。ADT7461的高電流電平為96 A,低電流電平為6 A。如果ADT7461的電流電平與CPU制造商指定的電流電平不匹配,則可能需要消除偏移。CPU數據表建議是否需要刪除此偏移量以及如何計算它。此偏移量可編程到偏移寄存器。需要注意的是,如果必須考慮多個偏移量,則必須將這些偏移量的代數和編程到偏移寄存器中。

如果離散晶體管與ADT7461一起使用,則根據以下標準選擇器件可獲得最佳精度:

(1)、在最高工作溫度下,6 A時的基極發射極電壓大于0.25 V。

(2)、在最低工作溫度下,100 A時的基極發射極電壓小于0.95 V。

(3)、基礎電阻小于100。

(4)、H(50至150)的微小變化,表明對VBE特性的嚴格控制。鐵晶體管,例如2N3904、2N3906或SOT-23封裝中的等效器件是適合使用的器件。

熱慣性與自加熱

精度取決于遙感二極管和/或內部溫度傳感器的溫度與被測環境的溫度相同;許多因素會影響這一點。理想情況下,傳感器應與被測系統部件保持良好的熱接觸。否則,由傳感器質量引起的熱慣性會導致傳感器對溫度變化的響應滯后。對于遙感器,這不應該是一個問題,因為它要么是處理器中的襯底晶體管,要么是放置在其附近的小型封裝設備,如SOT-23。

然而,片上傳感器通常遠離處理器,只監測封裝周圍的一般環境溫度。SOIC-8封裝在靜止空氣中的熱時間常數約為140秒,如果環境空氣溫度迅速變化100度,則ADT7461的結溫需要大約12分鐘(5個時間常數)才能穩定在1度范圍內。實際上,adt7461封裝與pcb接觸是電的,因此也是熱的,并且也可能處于強制氣流中。電路板和/或強制氣流的溫度如何準確地反映待測溫度也會影響精度。由于ADT7461或遙感器中的功率耗散而產生的自加熱導致設備或遙感器的芯片溫度高于環境溫度。然而,通過遙感器的電流很小,自加熱可以忽略不計。對于ADT7461,最壞的情況發生在設備以每秒64次轉換的速度轉換時,同時在警報和熱輸出處下沉1毫安的最大電流。在這種情況下,器件的總功耗約為4.5mw。soic-8封裝的熱阻約為121°c/w。

布局注意事項

數字電路板可能是電噪聲環境,而ADT7461測量的是來自遙感器的非常小的電壓,因此必須注意盡量減少傳感器輸入端產生的噪聲。應采取以下預防措施:

1、將ADT7461盡可能靠近遙感二極管。如果避免了最差的噪聲源,如時鐘發生器、數據/地址總線和CRT,則此距離可以為4英寸到8英寸。

2、將D+和D-軌道平行布置在一起,每側有接地?;す斕?。為了減小電感和降低噪聲拾取,建議軌道寬度和間距為5 mil。如有可能,在軌道下方提供一個接地平面。

圖23。信號線典型布置

3、盡量減少可能導致熱電偶效應的銅/焊接接頭數量。在使用銅/焊點的地方,確保它們位于D+和D-路徑中且處于相同的溫度。熱電偶效應不應成為主要問題,因為1°C對應約200 mV,熱電偶電壓約為3 mV/℃的溫差。除非有兩個溫差較大的熱電偶,否則熱電偶電壓應遠小于200毫伏。

4、將一個0.1F旁路電容器放在VPIN附近。在極為嘈雜的環境中,輸入濾波器電容器可以放置在靠近ADT7461的D+和D-上。此電容會影響溫度測量,因此必須注意確保在D+和D-處看到的任何電容是DD

最大1000 pf。這個最大值

包括濾波器電容加上管腳和傳感器二極管之間的任何電纜或雜散電容。5。如果到遙感器的距離超過8英寸,建議使用雙絞線。這可以達到6到12英尺。對于非常長的距離(高達100英尺),請使用屏蔽雙絞線,如貝爾登8451號話筒電纜。將雙絞線連接到D+和D-,將屏蔽連接到靠近ADT7461的GND。保持防護罩的遠端未連接以避免接地回路。

由于測量技術使用開關電流源,過大的電纜或濾波器電容會影響測量。當使用長電纜時,可以減小或消除濾波器電容。

應用電路

圖24顯示了ADT7461的典型應用電路,使用通過屏蔽雙絞線連接的離散傳感器晶體管。僅當SCLK、SData和Alert上的上拉功能尚未在系統中的其他位置提供時,才需要它們。

ADT7461的SCLK和SData引腳可以直接連接到I/O控制器的SMBus,如Intel820芯片組。


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