基于電源監(jiān)控芯片TPS3307的DSP圖像處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　電源在所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的設(shè)備中可以說是最簡(jiǎn)單的器件，但卻必須放在整機(jī)設(shè)計(jì)的最后考慮。為了保證整機(jī)的可靠運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)供電系統(tǒng)的要求越來越高。

　　在高速電路板中，例如視頻處理卡，由于電路的高頻特性，開關(guān)的電磁輻射和線路噪音都會(huì)干擾到達(dá)電路器件電壓，即器件的實(shí)際工作電壓。而現(xiàn)今的低電壓、低功耗、高性能的芯片，如DSP芯片等對(duì)工作電壓的要求非常高，一般都要求電壓偏差不超過5%，若芯片的供電電壓為3.3V，即電壓偏差不能超過0.165V。否則，一旦工作電壓超出這個(gè)范圍，長(zhǎng)時(shí)間工作容易縮短壽命甚至于燒毀。因此，在電路中需要通過電壓監(jiān)控電路來實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓的實(shí)時(shí)監(jiān)控，以期電源能夠?yàn)樾酒峁┖细穸€(wěn)定的電壓。

　　TI公司TPS330X系列電源監(jiān)控芯片

　　TI已連續(xù)四年成為全球模擬半導(dǎo)體市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者，在電源管理產(chǎn)品及接口方面保持著領(lǐng)先的地位。TI(德州儀器公司)在很早以前就發(fā)明了供應(yīng)電壓監(jiān)控器(Supply-Voltage Supervisor，SVSs)，并新近開發(fā)出TPS330x系列產(chǎn)品，這些產(chǎn)品結(jié)合了芯片內(nèi)集成、省電結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和新的低電壓選項(xiàng)，主要用于多種電壓電路中系統(tǒng)芯片的供電電壓監(jiān)控，為用戶提供高品質(zhì)的電壓。

　　作為TPS33X-XX系列的代表，TPS3307-33D具有以下優(yōu)良特性：

　　(1) 主要用于多電壓處理器體系，可以為DSP等芯片提供三通道監(jiān)控電路;

　　(2) 200ms固定延時(shí)的上電復(fù)位發(fā)生器，無需外部擴(kuò)展電容;

　　(3) 電壓溫度補(bǔ)償;

　　(4) 可提供2~6V的大范圍電壓;

　　(5) 可穩(wěn)定工作在-40°C to 85°C。

　　TPS3307-33D可監(jiān)視兩種獨(dú)立電壓，并且還可以控制另外一種電壓，這種電壓可以獨(dú)立調(diào)整并內(nèi)在與復(fù)位邏輯電路相連。其芯片管腳如圖1所示。

　　圖1 TPS3307管腳圖

　　其中，SENSE 1，SENSE 2，SENSE3分別用于監(jiān)控第一、第二、第三種電壓;/MR即Manual Reset，可連接一個(gè)外部復(fù)位觸發(fā)設(shè)備來實(shí)現(xiàn)電路人工復(fù)位;/RESER輸出低電平有效復(fù)位信號(hào);RESET輸出高電平有效復(fù)位信號(hào)。其內(nèi)部電路模塊圖表示如下圖2所示。

　　圖2 TPS3307芯片內(nèi)部模塊圖

　　從圖中可以看出，電壓監(jiān)控有內(nèi)置晶振，核心部分非常穩(wěn)定，并且具有溫度補(bǔ)償參考電壓體系。第一、第二監(jiān)控電壓被內(nèi)部電阻反壓后與比較器的參考電壓進(jìn)行比較。SENSE 3管腳的輸入電壓直接與1.25V參考電壓進(jìn)行比較。基于TPS3307的一種典型的電壓監(jiān)控應(yīng)用可以用圖3的模塊圖表示。該電路可以同時(shí)監(jiān)控2.5V、3.3V和5V三種電壓。

　　如果SENSE 3的輸入電壓為2.5V，經(jīng)內(nèi)置分壓電阻分壓后，通過計(jì)算門檻電壓VIT-可以得知，SENSE 3可以很好的監(jiān)控2.5V電壓。具體計(jì)算過程為：

　　這個(gè)值非常適合用于2.5V電源供電。

　　圖3 TPS3307應(yīng)用方案