SVS 监测关键系统电压，并在此电压过低时产生复位。同样，LBI 引脚监测电压（通常为电池），并在电池电压低于设置电压时，将低电池输出 (LBO) 引脚驱动至低电平。PFI 引脚监测系统电压电平，并在 PFI 电压过低时驱动电源故障输出 (PFO)。这三种引脚类型实际上是监测电压的比较器和基准电压，用于确保处理器的正常运行 (SVS)、警告用户必须更换电池或重新充电 (LBI)，或向某些系统电压过低且需采取操作 (PFI) 的主机发送信号。在每种情况中，受监测的所有电压对于确保整个系统的正常运行非常重要。

理想情况下，比较器具有无限输入阻抗，不会在输入端产生电流。不过在实践中，真正的比较器具有可测量输入阻抗和一定程度的泄漏电流。这些现象会影响输入端电阻分压器设置的跳闸点精度，因为这种泄漏电流无法精确确定，而且因器件而异。在选择电阻时，需考虑两种极端情况：无限电阻或超低电阻。对于无限电阻，跳闸点由泄漏电流主导，泄漏电流通常会发生变化，并导致精度大大降低。对于超低电阻，许多电流会通过分压器消耗，这也是不可接受的。在比较器输入端使用电阻分压器的 IC 必须具有准确的跳闸点，并且不会消耗大量电流。

若要在精度与电流消耗之间做出权衡决策，着手点是使通过分压器的电流比泄漏电流大 100 倍，这绝对是经验之谈。不过，特定应用可能需要更高的精度，或需要以降低精度为代价来减少电流。本报告使用低静态电流、可编程延迟 TPS3808G01 SVS 分析了分压器电路示例，但这些方程适用于在比较器输入端使用分压器的任何 IC 或电路。

如图 2-1 所示，TPS3808G01 的感应引脚输入与 0.405V 内部基准电压 (V_REF) 进行比较。分压器用于将受监测的电压 (V_I) 降至感应引脚电平。分压器比率基于所需的 V_I 跳闸点选择，SVS 应在此点生成复位。此跳闸点是阈值电压 V_IT。必须提供准确的跳闸点，才能防止系统过早或过晚复位。

图 2-1 感应引脚比较器（TPS3808G01 可调版本）中的电阻分压器示例

选择要使用的电阻时，应先选择 R₂；然后求解 R₁ 以达到所需 V_IT。Equation1 展示了 R₁ 的计算（给定 R₂），Equation2 基于 R₁ 和 R₂ 的选定值计算了 V_IT 的实际值。

Equation1.

Equation2.

不过，由于存在泄漏电流 (I_S)，感应引脚的电压 (V_S) 不是预计的所需 V_IT。实际 V_S 可使用Equation3 确定。实际输入阈值电压会由于泄漏电流而变化，可通过Equation4 计算。可使用Equation5 确定分压器的结果精度。

Equation3.

Equation4.

Equation5.

分压器消耗的电流 I_R1 是经过分压器中顶部电阻的电流（包括泄漏电流的影响）。该值可使用Equation6 确定。当 I_S 为正值时，进入分压器的电流达到最大（流入引脚；请参阅图 2-1）。Equation6 展示了分压器消耗的电流随输入电压呈近似线性变化。当泄漏电流很小并且/或者分压器中的电阻较小时，Equation6 简化为欧姆定律。

Equation6.

通过变换Equation5 并求解 R₂，我们可以得到Equation7。此公式可用于设计符合所需精度要求的分压器。请注意，负精度等同于使用负泄漏电流，并生成当精度和泄漏电流均为正值时存在的相同电阻 (R₂)。换而言之，如果泄漏电流为负值（即流出引脚），阈值电压将低于预计电压，这相当于负精度。

Equation7.

通过变换Equation4 并求解 R₂，我们可以得到Equation8。通过此公式，我们现在可以设计分压器以达到所需电流 I_R1。

Equation8.

表 3-1 列出了系统要求，其中必须使用具有 1% 精度阈值电压的 SVS。当电源电压低于其标称值（3.3V 到 2.97V）的 10% 时，处理器应复位。V_REF 和 I_S 可直接从器件数据表中找到。

首先，使用Equation9 计算 R₂ 的最接近标准值。

Equation9.

已知 R₂ 后，使用Equation10 计算 R₁ 的最接近标准值。

Equation10.

使用标准值电阻的作用是，预期阈值电压可通过
Equation11 找到。

Equation11.

然后，使用Equation6 确定输入电流。I_S 作为正值使用，以确定通过分压器的最大电流量。

Equation12.

还可以发现，此电流约为泄漏电流的 100 倍，这验证了之前说明的经验法则。

最后，使用Equation5 和Equation6，图 3-1 展示了当 R₂ 范围为 1kΩ 到 1MΩ 时，最坏情况精度和分压器输入电流的变化。请注意，精度基于新计算出的 V_IT：2.974V。

图 3-1 精度和通过分压器的电流变化与电阻 R₂

图 3-1 还明确表明了精度与 R₂ 的线性关系以及电流与它的指数关系（注意对数轴）。这种相关性表明电阻 R₂ 的增加和减少都会产生增益递减。在低端，电流显著增加，而精度少量增加。在高端，精度显著减少，而电流少量减少。泄漏电流的精度几乎始终优于图中显示的精度，这是因为泄漏量并非始终处于最坏情况。不过电流的变化不大，这是因为在进入分压器的电流中，泄漏电流几乎始终是其中的一小部分。

在此处显示的方程、计算和图表中，都没有考虑电阻容差和感测电压容差。这些因素也会对 V_IT 产生影响（在下面列为 TOL_VREF），可使用Equation13 估算其容差。

Equation13.

可使用产品数据表中提供的 1% 电阻容差 (TOL_R) 和 2% V_IT 容差 (TOL_VREF) 来评估 TPS3808G01 的精度。然后将考虑了泄漏电流的分压器精度与其他这些变化源相加，如Equation14 所示。因此，在本示例中，所设计的 1% 分压器的最坏情况精度为 4.73%。

Equation14.

另一个问题是，电阻值较高的电阻会比电阻值较低的电阻更容易产生噪声。这种额外噪声会进一步降低精度。不过，具有内部分压器的 IC 可解决这些问题，它的电流消耗低于在外部设置的 IC，因此具有更高的精度。电阻集成到 IC 中，因此耦合节点和电容小得多，具有出色的抗噪性。例如 TPS3808G33 具有 3.07V 的固定 V_IT，总精度（包括感应电压变化、泄漏电流变化和内部电阻容差）为 ±1.25%，电流消耗为 3.3V V_I 下 0.86µA。与所讨论的计算示例（假定了理想感应电压和理想电阻值）相比，电流消耗量是示例的三分之一，精度比示例低 25%。考虑这些值的其他变化，具有可调版本的示例的总精度是增加泄漏电流误差之前固定版本的三分之一。

可调 SVS 是一个灵活且简单的元件，它需要设计人员在精度和电流消耗之间进行权衡。如果有效设计可生成跳闸点的电阻分压器，便能确保电路尽可能准确，同时防止系统过载。所有比较器输入端（SENSE、LBI、PFI 等）均具有泄漏电流，此泄漏电流是不准确因素。通过适当选择电阻分压器值，能够优化选择精度和电流消耗。本应用手册提供的方程可用于微调分压器，从而更好地满足应用需求。

这些文档可从 TI 网站 (www.ti.com) 上下载。

• TPS3808 产品数据表，德州仪器 (TI) 文献编号 SBVS050J。
• Falin, J. (2006)。《镇流电阻允许在两个并联直流/直流转换器之间分担负载》。德州仪器 (TI) 应用报告，文献编号 SLVA250。