ZHCAFG9 June   2025 TPUL2T323

 

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什么是 TPUL 系列?

TPUL 系列旨在取代我们现有的单稳态多谐振荡器 (MMV) 产品系列。MMV 是由外部电阻器和电容器控制的脉冲发生器。脉冲宽度由公式 tw= K × R × C 确定,其中 K 是由器件确定的常量。TPUL 系列提供 K 系数为 1 或 1000 的器件。K = 1 的器件可替代当前的 MMV 产品系列,而 K = 1000 的器件可实现脉冲宽度更长的设计。

 功能方框图 (TPUL2T123)图 1 功能方框图 (TPUL2T123)
表 1 功能表
输入 输出
CLR T T Q Q
L X X L H
H H X L H
H X L L H
H L
H H
L H

MMV 的功能是什么?

可以使用 3 个控制信号 T、TCLR 将 MMV 设计为在上升沿或下降沿触发。请参阅 表 1。当触发一个脉冲时,连接到 R/C 和 C 的 nFET 会打开,并且电容器会放电。这将导致输出 (Q) 切换为高电平,从而产生输出脉冲。一个内部比较器会监测电容器放电电压是否达到 Vcc 的 63.2%,或一个时间常数 R×C。输出会在达到此电平后关闭。电容器最高会重新充电至 Vcc,为下一次触发做好准备。图中所示的 pFET 用于帮助快速为电容器电压充电

选择哪个 K 系数?

在我们现有的 MMV 产品系列和 TPUL K = 1 的器件中,实际的最大脉冲宽度是 10 秒。在 TPUL K = 1000 的新器件中,最大脉冲宽度会增加到 1 小时以上。由于电容器是系统中最大的元件,因此更高的 K 常数可以大幅减少占用空间。图 2 展示了 K = 1 和 K = 1000 的器件,其外部元件被设计为用于相同的 10 秒脉冲宽度。左侧器件 (K = 1) 需要使用大的铝制电容器,而右侧器件 (K = 1000) 可以使用表面贴装电容器。

 TPUL1x1000-EVM图 2 TPUL1x1000-EVM

元件选型

必须根据上述脉冲宽度公式 tw= K × R × C 选择电阻器和电容器。首先为电容器选择值可以带来许多好处。与电阻器相比,电容器通常是更昂贵的元件,当计算值不是常用值时尤其如此。此外,如 图 2 所示,电容器尺寸可以很快增加。通过选择电容值,然后计算电阻值,可以使设计的占用空间更小,与计算电容值相比,还可能节省成本。

假定设计的脉冲宽度为 10 秒。本示例中可使用的广泛可用电容器为 1uF。将 K 值和 C 值代入公式后,计算出的电阻值为 10kΩ 左右。TPUL2T323 双路可重触发扩展的 RC 定时单稳态多谐振荡器数据表中也包含了常见 R 和 C 值的快速参考表。

误差计算

最后需要注意的一点是,MMV 不用于精确的时间长度。由于输出脉冲宽度取决于外部 RC 电路,因此时序可能因设计而异。虽然电阻值在运行过程中保持相对一致,但由于温度、工作电压和制造差异,电容器会出现很大差异。要进行快速简单的计算,可以使用一个简单的公式:eΔtwo = eR + eC +Δtwo,其中 eR 是电阻误差,eC 是电容误差,而 Δtwo 是数据表中给出的 TPUL 器件的误差。电容器通常存在制造公差和温度变化,可以将其相加得出 eC

如果有需要,可以使用更准确的公式 eΔtwo = eR + eC +Δtwo (1 + eR + eC + eReC)。要比较这两个公式,请假设 eR = 0.1%,eC = 20%(5% 的制造公差和 15% 的温度变化),Δtwo = 5%。简单公式得出的误差为 25.1%,而精确公式得出的误差为 26.126%。