ZHCSU28D April   2006  – February 2024 LM94

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
    1. 3.1 功能方框图
  5. 4 引脚配置和功能
    1. 4.1 服务器术语
  6. 5 规格
    1. 5.1 绝对最大额定值
    2. 5.2 运行额定值
    3.     11
    4. 5.3 直流电气特性
    5. 5.4 交流电气特性
    6.     14
  7. 6 详细说明
    1. 6.1 概述
    2. 6.2 特性说明
      1. 6.2.1  监控周期时间
      2. 6.2.2  Σ-Δ A/D 固有均值计算
      3. 6.2.3  温度监测
        1. 6.2.3.1 “远程二极管”TruTherm 模式
        2. 6.2.3.2 温度数据格式
        3. 6.2.3.3 热敏二极管故障状态
      4. 6.2.4  风扇增强的事件错误
      5. 6.2.5  电压监控
      6. 6.2.6  建议用于 +12V 电源轨的外部调节电阻器
      7. 6.2.7  −12V 电源输入的建议外部调节电路
      8. 6.2.8  向其他模拟输入添加外部调节电阻器
      9. 6.2.9  使用 VID 进行动态 Vccp 监控
      10. 6.2.10 监控模拟温度传感器
      11. 6.2.11 VREF 输出
      12. 6.2.12 PROCHOT 背景信息
      13. 6.2.13 PROCHOT 监控
      14. 6.2.14 PROCHOT 输出控制
      15. 6.2.15 风扇转速测量
      16. 6.2.16 智能风扇转速测量
      17. 6.2.17 输入/输出
        1. 6.2.17.1 ALERT 输出
        2. 6.2.17.2 RESET 输入/输出
        3. 6.2.17.3 PWM1 和 PWM2 输出
        4. 6.2.17.4 VRD1_HOT 和 VRD2_HOT 输入
        5. 6.2.17.5 GPIO 和 GPI 引脚
        6. 6.2.17.6 风扇转速计输入
      18. 6.2.18 风扇控制
        1. 6.2.18.1 自动风扇控制方法
        2. 6.2.18.2 LUT 风扇控制占空比
        3. 6.2.18.3 备用 LUT PWM 映射
        4. 6.2.18.4 风扇控制优先级
        5. 6.2.18.5 PWM 被设置为 100% 的条件
        6. 6.2.18.6 VRDx_HOT 斜升/斜降
        7. 6.2.18.7 PROCHOT 斜升/斜降
        8. 6.2.18.8 手动 PWM 覆盖
        9. 6.2.18.9 风扇旋转控制
      19. 6.2.19 异或树测试
    3. 6.3 编程
      1. 6.3.1 SMBus 接口
        1. 6.3.1.1 SMBus 寻址
        2. 6.3.1.2 数字噪声对 SMBus 通信的影响
        3. 6.3.1.3 通用 SMBus 时序
        4. 6.3.1.4 SMBus 错误安全特性
        5. 6.3.1.5 串行接口协议
          1. 6.3.1.5.1 地址递增
          2. 6.3.1.5.2 块命令代码汇总
          3. 6.3.1.5.3 写入操作
            1. 6.3.1.5.3.1 写入字节
            2. 6.3.1.5.3.2 写入字
            3. 6.3.1.5.3.3 对任何地址进行 SMBus 块写入
            4. 6.3.1.5.3.4 I2C 块写入
          4. 6.3.1.5.4 读取操作
            1. 6.3.1.5.4.1 读取字节
            2. 6.3.1.5.4.2 读取字
            3. 6.3.1.5.4.3 SMBus 块写入块读取过程调用
            4. 6.3.1.5.4.4 仿真 SMBus 块写入块读取过程调用
            5. 6.3.1.5.4.5 SMBus 固定地址块读取
            6. 6.3.1.5.4.6 I2C 块读取
        6. 6.3.1.6 对 16 位寄存器进行读取和写入
    4. 6.4 寄存器
      1. 6.4.1  寄存器警告
      2. 6.4.2  寄存器汇总表
      3. 6.4.3  出厂寄存器 00h–04h
        1. 6.4.3.1 寄存器 00h 异或测试
        2. 6.4.3.2 寄存器 01h SMBus 测试
        3. 6.4.3.3 “远程二极管”模式选择
          1. 6.4.3.3.1 寄存器 05h 远程二极管晶体管模式选择
      4. 6.4.4  值寄存器第 1 部分
        1. 6.4.4.1 寄存器 06-07h 和 50-53h 未滤波温度值寄存器
        2. 6.4.4.2 寄存器 08–09h 和 54–55h 滤波温度值寄存器
        3. 6.4.4.3 寄存器 0Ah 和 0Bh PWM1 和 PWM2 8 位占空比值
      5. 6.4.5  PWM 占空比覆盖寄存器
        1. 6.4.5.1 寄存器 0Ch PWM1 占空比覆盖（低字节）
        2. 6.4.5.2 寄存器 0Dh PWM1 占空比覆盖（高字节）
        3. 6.4.5.3 寄存器 0Eh PWM2 占空比覆盖（低字节）
        4. 6.4.5.4 寄存器 0Fh PWM2 占空比覆盖（高字节）
      6. 6.4.6  扩展分辨率值寄存器
        1. 6.4.6.1 寄存器 10h - 17h 区域 1 (CPU1) 和区域 2 (CPU2) 扩展分辨率未滤波温度值寄存器，最高有效字节和最低有效字节
        2. 6.4.6.2 寄存器 18h – 1Fh 区域 1 (CPU1) 和区域 2 (CPU2) 扩展分辨率滤波值寄存器，最高有效字节和最低有效字节
        3. 6.4.6.3 寄存器 20h – 23h 区域 3 和区域 4 扩展分辨率值寄存器，最高有效字节和最低有效字节
      7. 6.4.7  PI 环路风扇控制设置寄存器
        1. 6.4.7.1  寄存器 31h 内部/外部温度源选择
        2. 6.4.7.2  寄存器 32h PWM 滤波器设置
        3. 6.4.7.3  寄存器 33h PWM1 滤波器关断阈值
        4. 6.4.7.4  寄存器 34h PWM2 滤波器关断阈值
        5. 6.4.7.5  寄存器 35h PI/LUT 风扇控制绑定
        6. 6.4.7.6  寄存器 36h PI 控制器最小 PWM 和迟滞
        7. 6.4.7.7  寄存器 37h 和 38h 区域 1 和 2 PI 控制器目标温度 (Tcontrol)
        8. 6.4.7.8  寄存器 39h 和 3Ah 区域 1 和 2 PI 风扇控制关闭温度 (Toff)
        9. 6.4.7.9  寄存器 3Bh 比例系数
        10. 6.4.7.10 寄存器 3Ch 积分系数
        11. 6.4.7.11 寄存器 3Dh PI 系数指数
      8. 6.4.8  器件标识寄存器 (3Eh-3Fh)
        1. 6.4.8.1 寄存器 3Eh 制造商 ID
        2. 6.4.8.2 寄存器 3Fh 版本/步进
      9. 6.4.9  BMC 错误状态寄存器 40h–47h
        1. 6.4.9.1 寄存器 40h B_错误状态 1
        2. 6.4.9.2 寄存器 41h B_错误状态 2
        3. 6.4.9.3 寄存器 42h B_错误状态 3
        4. 6.4.9.4 寄存器 43h B_错误状态 4
        5. 6.4.9.5 寄存器 44h B_P1_PROCHOT 错误状态
        6. 6.4.9.6 寄存器 45h B_P2_PROCHOT 错误状态
        7. 6.4.9.7 寄存器 46h B_GPI 错误状态
        8. 6.4.9.8 寄存器 47h B_风扇错误状态
      10. 6.4.10 主机错误状态寄存器
        1. 6.4.10.1 寄存器 48h H_错误状态 1
        2. 6.4.10.2 寄存器 49h H_错误状态 2
        3. 6.4.10.3 寄存器 4Ah H_错误状态 3
        4. 6.4.10.4 寄存器 4Bh H_错误状态 4
        5. 6.4.10.5 寄存器 4Ch H_P1_PROCHOT 错误状态
        6. 6.4.10.6 寄存器 4Dh B_P2_PROCHOT 错误状态
        7. 6.4.10.7 寄存器 4Eh H_GPI 错误状态
        8. 6.4.10.8 寄存器 4Fh H_风扇错误状态
      11. 6.4.11 值寄存器
        1. 6.4.11.1  寄存器 50–53h 未滤波温度值寄存器
        2. 6.4.11.2  寄存器 54-55h 滤波温度值寄存器
        3. 6.4.11.3  寄存器 56-65h A/D 通道电压寄存器
        4. 6.4.11.4  寄存器 67h 当前 P1_PROCHOT
        5. 6.4.11.5  寄存器 68h 平均 P1_PROCHOT
        6. 6.4.11.6  寄存器 69h 当前 P2_PROCHOT
        7. 6.4.11.7  寄存器 6Ah 平均 P2_PROCHOT
        8. 6.4.11.8  寄存器 6Bh 当前 GPI 状态
        9. 6.4.11.9  寄存器 6Ch P1_VID
        10. 6.4.11.10 寄存器 6Dh P2_VID
        11. 6.4.11.11 寄存器 6E-75h 风扇转速计读数
      12. 6.4.12 限值寄存器
        1. 6.4.12.1 寄存器 78-7Fh 温度限值寄存器
        2. 6.4.12.2 寄存器 80–83h 风扇增强温度寄存器
        3. 6.4.12.3 寄存器 84h 限值比较的区域 1 和区域 2 迟滞
        4. 6.4.12.4 寄存器 85h 限值比较的区域 3 和区域 4 迟滞
        5. 6.4.12.5 寄存器 8E-8Fh 区域 1b 和区域 2b 温度读数调节寄存器
        6. 6.4.12.6 寄存器 90-AFh 电压限值寄存器
        7. 6.4.12.7 寄存器 B0-B1h PROCHOT 用户限值寄存器
        8. 6.4.12.8 寄存器 B2-B3h 动态 Vccp 限值偏移寄存器
        9. 6.4.12.9 寄存器 B4–BBh 风扇转速计限值寄存器
      13. 6.4.13 设置寄存器
        1. 6.4.13.1  寄存器 BCH 特殊功能控制 1（电压迟滞和风扇控制滤波器启用）
        2. 6.4.13.2  寄存器 BDh 特殊功能控制 2（智能转速计模式启用、风扇控制温度分辨率控制和 VID 模式选择）
        3. 6.4.13.3  寄存器 BEh GPI/VID 电平控制
        4. 6.4.13.4  寄存器 BFH PWM 斜坡控制
        5. 6.4.13.5  寄存器 C0h 风扇增强迟滞（区域 1/2）
        6. 6.4.13.6  寄存器 C1h 风扇增强迟滞（区域 3/4）
        7. 6.4.13.7  寄存器 C2h 区域 1/2 尖峰平滑处理控制
        8. 6.4.13.8  寄存器 C3h LUT 1/2 最小 PWM 和迟滞
        9. 6.4.13.9  寄存器 C4h LUT 3/4 最小 PWM 和迟滞
        10. 6.4.13.10 寄存器 C5h GPO
        11. 6.4.13.11 寄存器 C6h PROCHOT 控制
        12. 6.4.13.12 寄存器 C7h PROCHOT 时间间隔
        13. 6.4.13.13 寄存器 C8h PWM1 控制 1
        14. 6.4.13.14 寄存器 C9h PWM1 控制 2
        15. 6.4.13.15 寄存器 CAh PWM1 控制 3
        16. 6.4.13.16 寄存器 CBh PWM1 控制 4
        17. 6.4.13.17 寄存器 CCh PWM2 控制 1
        18. 6.4.13.18 寄存器 CDh PWM2 控制 2
        19. 6.4.13.19 寄存器 CEh PWM2 控制 3
        20. 6.4.13.20 寄存器 CFh PWM2 控制 4
        21. 6.4.13.21 寄存器 D0h-D3h LUT 1 至 4 基准温度
        22. 6.4.13.22 寄存器 D4h–DFh 查找表阶跃 - LUT 1/2 和 LUT 3/4 偏移温度
        23. 6.4.13.23 寄存器 E0h 特殊功能 TACH 到 PWM 绑定
        24. 6.4.13.24 寄存器 E1h 转速计风扇增强控制寄存器
        25. 6.4.13.25 寄存器 E2h LM94 状态控制
        26. 6.4.13.26 寄存器 E3h LM94 配置
      14. 6.4.14 睡眠状态控制和屏蔽寄存器
        1. 6.4.14.1 寄存器 E4h 睡眠状态控制
        2. 6.4.14.2 寄存器 E5h S1 GPI 屏蔽
        3. 6.4.14.3 寄存器 E6h S1 转速计屏蔽
        4. 6.4.14.4 寄存器 E7h S3 GPI 屏蔽
        5. 6.4.14.5 寄存器 E8h S3 转速计屏蔽
        6. 6.4.14.6 寄存器 E9h S3 温度/电压屏蔽
        7. 6.4.14.7 寄存器 EAh S4/5 GPI 屏蔽
        8. 6.4.14.8 寄存器 EBh S4/5 温度/电压屏蔽
      15. 6.4.15 其他屏蔽寄存器
        1. 6.4.15.1 寄存器 ECh GPI 错误屏蔽
        2. 6.4.15.2 寄存器 EDh 其他错误屏蔽
        3. 6.4.15.3 寄存器 EE 和 EFh 区域 1a 和区域 2a 调节寄存器
  8. 7 应用和实施
    1. 7.1 应用信息
      1. 7.1.1 上电
      2. 7.1.2 复位
      3. 7.1.3 地址选择
      4. 7.1.4 器件设置
      5. 7.1.5 轮询电压/温度转换周期
      6. 7.1.6 错误状态寄存器
        1. 7.1.6.1 ASF 模式
      7. 7.1.7 屏蔽、错误状态和 ALERT
      8. 7.1.8 布局和接地
    2. 7.2 典型应用
      1. 7.2.1 热敏二极管应用
        1. 7.2.1.1 二极管非理想性
          1. 7.2.1.1.1 二极管非理想因子对精度的影响
          2. 7.2.1.1.2 计算整体系统精度
          3. 7.2.1.1.3 补偿不同的非理想性
  9. 8 布局
    1. 8.1 建议方案
    2. 8.2 尽可能降低噪声的 PCB 布局
  10. 9 器件和文档支持
    1. 9.1 文档支持
    2. 9.2 接收文档更新通知
    3. 9.3 支持资源
    4. 9.4 商标
    5. 9.5 静电放电警告
    6. 9.6 术语表
  11. 10修订历史记录
  12. 11机械、封装和可订购信息

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息
7.2.1.1.1 二极管非理想因子对精度的影响

当晶体管作为二极管连接时，变量 VBE、T 和 IF 具有以下关系：

方程式 10. LM94

其中：

方程式 11. LM94
  • q = 1.6×10−19 库仑（电子电荷）；
  • T = 以开尔文为单位的绝对温度
  • k = 1.38×10−23焦耳/K（玻尔兹曼常数）；
  • η 是二极管制造工艺的非理想因子；
  • IS = 饱和电流，与工艺相关；
  • If = 流经基极发射极结的正向电流
  • VBE = 基极发射极压降

在活动区域，-1 项可以忽略不计，可以消除，从而得到以下公式

方程式 12. LM94

在方程式 12 中，η 和 IS 取决于制造特定二极管所用的工艺。通过严格控制两个电流的比率(IF2/IF1)并测量产生的电压差，可以消除 IS 项。求解正向电压差可得到以下关系：

方程式 13. LM94

求解方程式 13 可得出温度为：

方程式 14. LM94

使用 MMBT3904 等二极管连接的晶体管时，方程式 14 适用。当将该“二极管”公式应用于集成二极管时，例如将集电极连接到 GND 的处理器晶体管，如图 7-3 所示，将产生较宽的非理想分布。这种较宽的非理想性分布并不是因为真正的工艺变化引起的，而是由于方程式 14 是一种近似计算这一事实。

TruTherm 技术使用晶体管公式方程式 15，这是 FPGA 或处理器中热敏二极管拓扑结构的更准确表示。

方程式 15. LM94
LM94 热敏二极管电流路径图 7-3 热敏二极管电流路径

只有在测量图 7-3 处理器中所集成晶体管的温度时，才应启用 TruTherm 技术，因为方程式 15 仅适用于此拓扑。