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  • TPS38800-Q1/TPS388R0-Q1 多通道过压和欠压 I2C 可编程电压监控器

    • ZHCSXK0A March   2022  – December 2024 TPS388R0-Q1

      PRODUCTION DATA  

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  • TPS38800-Q1/TPS388R0-Q1 多通道过压和欠压 I2C 可编程电压监控器
  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 器件比较
  6. 5 引脚配置和功能
  7. 6 规格
    1. 6.1 绝对最大额定值
    2. 6.2 ESD 等级
    3. 6.3 建议运行条件
    4. 6.4 热性能信息
    5. 6.5 电气特性
    6. 6.6 时序要求
  8. 7 详细说明
    1. 7.1 概述
    2. 7.2 功能方框图
    3. 7.3 特性说明
      1. 7.3.1 I2C
      2. 7.3.2 自动屏蔽 (AMSK)
      3. 7.3.3 PEC
      4. 7.3.4 VDD
      5. 7.3.5 MON
      6. 7.3.6 NIRQ
      7. 7.3.7 NRST
    4. 7.4 器件功能模式
      1. 7.4.1 内置自检和配置负载
        1. 7.4.1.1 BIST 执行注意事项
      2. 7.4.2 TPS38800-Q1 上电
      3. 7.4.3 常规监控
        1. 7.4.3.1 IDLE 监测
        2. 7.4.3.2 ACTIVE 监测
        3. 7.4.3.3 序列监控 1
          1. 7.4.3.3.1 ACT 转换 0→1
          2. 7.4.3.3.2 SLEEP 转换 1→0
          3. 7.4.3.3.3 SLEEP 转换 0→1
        4. 7.4.3.4 序列监控 2
          1. 7.4.3.4.1 ACT 转换 1→0
    5. 7.5 寄存器映射
      1. 7.5.1 寄存器概览
        1. 7.5.1.1 BANK0 寄存器
        2. 7.5.1.2 BANK1 寄存器
  9. 8 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 汽车类多通道序列发生器和监视器
      2. 8.2.2 设计要求
      3. 8.2.3 详细设计过程
      4. 8.2.4 应用曲线
  10. 9 电源相关建议
    1. 9.1 电源指南
  11. 10布局
    1. 10.1 布局指南
    2. 10.2 布局示例
  12. 11器件和文档支持
    1. 11.1 器件命名规则
    2. 11.2 文档支持
    3. 11.3 接收文档更新通知
    4. 11.4 支持资源
    5. 11.5 商标
    6. 11.6 静电放电警告
    7. 11.7 术语表
  13. 12Revision History
  14. 13机械、封装和可订购信息
  15. 重要声明
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Data Sheet

TPS38800-Q1/TPS388R0-Q1 多通道过压和欠压 I2C 可编程电压监控器

本资源的原文使用英文撰写。 为方便起见，TI 提供了译文；由于翻译过程中可能使用了自动化工具，TI 不保证译文的准确性。 为确认准确性，请务必访问 ti.com 参考最新的英文版本（控制文档）。

下载最新的英语版本

1 特性

  • 符合 ASIL-B 等级功能安全标准的产品
    • 适用于功能安全应用的开发
    • 可帮助进行 ISO 26262 系统设计的文档
    • 系统可满足 ASIL D 级要求
    • 硬件可满足 ASIL B 级要求
  • 具有符合 AEC-Q100 标准的下列特性：
    • 器件温度等级 1：-40°C 至 +125°C
  • 监控先进的 SOC
    • ±6mV 阈值精度（–40°C 至 +125°C）
    • 输入电压范围：2.5V 至 5.5V
    • 欠压锁定 (UVLO)：2.48V
    • 低静态电流（最大值）：空闲模式下为 200µA
    • 可配置 2 至 8 个通道
    • 固定窗口阈值电平
      • 5mV 阶跃（0.2V 至 1.475V）
      • 20mV 阶跃（0.8V 至 5.5V）
  • 微型封装和最低元件成本
    • 3mm x 3mm QFN 封装
    • 用户通过 I2C 可调的抗干扰度
    • 用户可通过 I2C 调节电压阈值电平
  • 专为安全应用设计
    • 低电平有效开漏 NIRQ 输出（锁存）
    • 低电平有效开漏 NRST 输出（复位延迟）
    • 循环冗余校验 (CRC)
    • 数据包错误检查 (PEC)

2 应用

  • 高级驾驶辅助系统 (ADAS)
  • 传感器融合

3 说明

TPS38800-Q1/TPS388R0-Q1 器件是一款符合 ASIL-B 标准的2 到 8 通道窗口监控器 IC，采用 16 引脚 3mm x 3mm QFN 封装。这款高精度多通道电压监控器非常适合采用低电压电源轨的系统，具有非常小的电源容差裕度。

I2C 功能可方便用户灵活选择阈值、复位延迟、毛刺干扰滤波器以及引脚功能。内部毛刺抑制功能和噪声滤波器消除了对外部 RC 元件的需求，从而减少由电源瞬变引起的错误复位。TPS38800-Q1/TPS388R0-Q1 不需要使用任何外部电阻器来设置过压和欠压复位阈值，因此进一步优化了整体精度、成本、解决方案大小并提高了安全系统的可靠性。

器件信息
器件型号封装 (1)本体尺寸（标称值）(2)
TPS38800-Q1/TPS388R0-Q1WQFN (16)3mm x 3mm
(1) 如需了解所有可用封装，请参阅数据表末尾的可订购产品附录。
(2) 封装尺寸（长 × 宽）为标称值，并包括引脚（如适用）。



TPS38800-Q1 TPS388R0-Q1 TPS38800-Q1 典型电路TPS38800-Q1 典型电路

4 器件比较

图 4-1 和图 4-2 分别显示了 TPS38800-Q1 和 TPS388R0-Q1 的器件命名规则。表 4-1 提供了可用器件功能和相应器件型号的汇总。如需了解其他选项的详细信息和供货情况，请联系 TI 销售代表或访问 TI 的在线 E2E 论坛；最低订购量适用。

有关器件订购代码的详细信息，请参阅节 11.1。表 11-1 和表 11-2 显示了如何根据器件型号来解码器件的功能。

TPS38800-Q1 TPS388R0-Q1 TPS38800-Q1 器件命名规则图 4-1 TPS38800-Q1 器件命名规则
TPS38800-Q1 TPS388R0-Q1 TPS388R0-Q1 器件命名规则图 4-2 TPS388R0-Q1 器件命名规则
表 4-1 多通道监控器汇总表
规格 TPS38900x-Q1 TPS389R0x-Q1(1) TPS38800x-Q1(1) TPS388R0x-Q1(1) TPS389C0x-Q1 TPS388C0x-Q1(1)
硬件 ASIL 等级 D D B B D B
监控通道数 2 至 8 2 至 7 2 至 8 2 至 7 2 至 6 2 至 6
监控范围 0.2 至 5.5V 0.2 至 5.5V 0.2 至 5.5V 0.2 至 5.5V 0.2 至 5.5V 0.2 至 5.5V
比较器监控（HF 故障）

✓

 ✓ ✓ ✓ ✓ ✓
ADC 监控（LF 故障） ✓ ✓ x x ✓ x
看门狗 x x x x 问答 窗口
电压遥测 ✓ ✓ x x ✓ x
监控干扰滤波 ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓
序列记录 ✓ ✓ ✓ ✓ x ✓
NIRQ 引脚 ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓
NRST 引脚 x ✓ x ✓ ✓ ✓
SYNC 引脚 ✓ x x x x x
WDO 引脚 x x x x ✓ ✓
WDI 引脚 x x x x x ✓
ESM 引脚 x x x x ✓ x
(1) 预发布，有关其他选项的详细信息和供货情况，请联系 TI 销售代码或访问 TI 的 E2E 论坛

5 引脚配置和功能

图 5-1 RTE 封装
16 引脚 WQFN
TPS388008-Q1 顶视图
图 5-2 RTE 封装
16 引脚 WQFN
TPS388R04-Q1 顶视图
图 5-3 RTE 封装
16 引脚 WQFN
TPS388R02-Q1 顶视图
表 5-1 引脚功能
引脚 I/O 说明
编号 TPS388008-Q1 TPS388R04-Q1
名称 名称
1 MON3 MON3 I 电压监控通道 3
2 MON6 RS_3 I 电压监控通道 6/通道 3 遥感
3 MON4 MON4 I 电压监控通道 4
4 MON5 RS_4 I 电压监控通道 5/通道 4 遥感
5 ACT ACT I 主使能
6 GND GND - 电源地
7

SLEEP

SLEEP

 I 低电平有效睡眠使能
8 VDD VDD - 电源轨
9 MON8 NRST I 电压监控通道 8/开漏复位引脚
10 MON2 MON2 I 电压监控通道 2
11 MON7 RS_1/2 I 电压监控通道 7/通道 1/2 遥感
12 MON1 MON1 I 电压监控通道 1
13 NIRQ NIRQ O 低电平有效开漏中断输出
14 ADDR ADDR I I2C 地址选择引脚
15 SDA SDA I/O I2C 数据引脚
16 SCL SCL I I2C 时钟引脚
17 GND GND - 裸露的电源地焊盘

6 规格

6.1 绝对最大额定值

在自然通风条件下的工作温度范围内测得（除非另有说明）(1)
最小值 最大值 单位
电压 VDD -0.3 6 V
电压 NIRQ、NRST -0.3 6 V
电压 ACT、SLEEP、SCL、SDA -0.3 6 V
电压 ADDR -0.3 2 V
电压 MONx -0.3 6 V
电流 NIRQ、NRST ±10 mA
温度(2) 持续总功率耗散 请参阅“热性能信息”
工作结温，TJ -40 150 °C
自然通风工作温度范围，TA -40 125 °C
贮存温度，Tstg -65 150 °C
(1) 超出“绝对最大额定值”下所列值的压力可能会对器件造成损坏。这些列出的值仅仅是应力额定值，这并不表示器件在这些条件下以及在“建议运行条件”以外的任何其他条件下能够正常运行。长时间处于绝对最大额定条件下可能会影响器件的可靠性。
(2) 由于该器件的耗散功率较低，因此 TJ = TA。

6.2 ESD 等级

值 单位
V(ESD) 静电放电 人体放电模型 (HBM)，符合 ANSI/ESDA/JEDEC JS-001 标准(1) ±2000 V
充电器件模型 (CDM)，符合 AEC
Q100-011		 所有引脚 ±500
转角引脚 ±750
(1) AEC Q100-002 指示应当按照 ANSI/ESDA/JEDEC JS-001 规范执行 HBM 应力测试

6.3 建议运行条件

最小值 标称值 最大值 单位
VDD 电源引脚电压 2.5 5.5 V
NIRQ、NRST 引脚电压 0 5.5 V
INIRQ,NRST 引脚电流 0 ±5 mA
ADDR 地址引脚电压 0 1.8 V

MONx



 		 监测引脚 0 5.5 V
ACT、SLEEP、SCL、SDA 引脚电压  0 5.5 V
RUP(1) 上拉电阻（开漏配置） 10 100 kΩ

6.4 热性能信息

热指标(1) TPS38800-Q1/TPS388R0-Q1 单位
RTE (WQFN)
引脚
RθJA 结至环境热阻 53.4 °C/W
RθJC(top) 结至外壳（顶部）热阻 51.4 °C/W
RθJB 结至电路板热阻 17.2 °C/W
ΨJT 结至顶部特征参数 0.3 °C/W
ΨJB 结至电路板特征参数 20.7 °C/W
RθJC(bot) 结至外壳（底部）热阻 3.9 °C/W
(1) 有关新旧热指标的更多信息，请参阅半导体和 IC 封装热指标应用报告。

6.5 电气特性

2.6V <= VDD <= 5.5V，NIRQ、NRST 电压 = 10kΩ 至 VDD，NIRQ、NRST 负载 = 10pF，并且在自然通风条件下的工作温度范围（–40°C 至 125°C）内测得（除非另有说明）。典型值为 TJ = 25°C 下的值，在典型条件 VDD = 3.3V 下。
参数 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位
常用参数
VDD 输入电源电压  2.6 5.5 V
VDDUVLO 上升阈值 2.67 2.81 V
下降阈值 2.48 2.60 V
VPOR 上电复位电压(2) 1.65 V
IDD_Active 输入到 VDD 引脚的电源电流（MON = HF 有效）
ACT = 高电平，SLEEP = 高电平
 		 VDD <= 5.5V  1.55 2 mA
IDD_Sleep 输入到 VDD 引脚的电源电流（MON = HF 有效）
ACT = 高电平，Sleep = 低电平，I2C = 睡眠功率位设定为 1		 VDD <= 5.5V  1.55 2 mA
IDD_Idle 输入到 VDD 引脚的电源电流
ACT = 低电平，空闲状态 I2C 工作和 OVLF 监控		 VDD <= 5.5V 
>10ms BIST		 200 280 µA
IDD_Deep Sleep 输入到 VDD 引脚的电源电流（MON = HF 有效），ACT = 高电平 Sleep = 低电平，I2C = 睡眠功率位设定为 0 VDD <= 5.5V  275 380 µA
VMONX MON 电压范围 0.2 5.5 V
IMONX 输入电流 MONx 引脚 VMON = 5V 20 µA
IMONX_ADJ ADJ 版本的输入电流 (1x) VMON = 5V 0.1 µA
VMON_HF 1x 模式（无调节） 0.2 1.475 V
4x 调节 0.8 5.5 V
阈值 granularity_HF 1x 模式（无调节）LSB 5 mV
4x 模式（带调节）LSB 20 mV
Accuracy_HF VMON 0.2V≤VMONX≤1.0V -6 6 mV
1.0V<VMONX≤1.475V  -7.5 7.5 mV
1.475V<VMONX≤2.95V  -0.6 0.6 %
VMONX>2.95V  -0.5 0.5 %
VHYS_HF UV、OV 引脚上的迟滞（迟滞与跳闸点 ((UV),(OV)) 相关）(1) 0.2V≤VMONX≤1.475V  5 11 mV
1.475V<VMONX≤2.95V  9 16
VMONX>2.95V 17 28 mV
VHYS_HF UV、OV 引脚上的迟滞（迟滞与跳闸点 ((UV),(OV)) 相关）(1) 迟滞禁用可订购 0 mV
MON_OFF 关闭电压阈值 受监控的 VMON 下降沿 140 215 mV
ILKG 输出漏电流 -NIRQ VDD=VNIRQ=5.5V 300 nA
ACT_L 逻辑低电平输入  DEV_CONFIG.SOC_IF1=1 0.36 V
ACT_H 逻辑高电平输入  DEV_CONFIG.SOC_IF1=1 0.84 V
SLEEP_L 逻辑低电平输入  DEV_CONFIG.SOC_IF1=1 0.36 V
SLEEP_H 逻辑高电平输入  DEV_CONFIG.SOC_IF1=1 0.84 V
ACT 内部下拉电阻 100 kΩ
SLEEP 内部下拉电阻 100 kΩ
UV,OV 步长/分辨率 0.2V<VMONX≤1.475V 5 mV
0.8V<VMONX<5.5V 20
VOL 低电平输出电压-NIRQ NIRQ、5.5V/5mA 100 mV
Ilkg(OD) 开漏输出漏电流-NIRQ NIRQ 引脚处于高阻抗状态，VNIRQ = 5.5，非有效状态 90 nA
VOL 低电平输出电压-NRST NRST，5.5V/5mA 100 mV
Ilkg(OD) 开漏输出漏电流-NRST NRST 引脚处于高阻抗状态，VNRST = 5.5，非有效状态 90 nA
IADDR ADDR 引脚电流 20 µA
I2C ADDR （十六进制格式） R=5.36k 0x30
R=16.2k 0x31
R=26.7k 0x32
R=37.4k 0x33
R=47.5k 0x34
R=59.0k 0x35
R=69.8k 0x36
R=80.6k 0x37
TSD 热关断 155 ℃
TSD Hys 热关断迟滞 20 ℃
RS 遥感范围 -100 100 mV
I2C 电气规格
CB SDA 和 SCL 的容性负载 400 pF
SDA、SCL 低电平阈值 1.2V 配置可订购 0.36 V
SDA、SCL 高电平阈值 1.2V 配置可订购 0.84 V
SDA、SCL 低电平阈值 3.3V 配置可订购 0.99 V
SDA、SCL 高电平阈值 3.3V 配置可订购 2.31 V
SDA、SCL 低电平阈值 1.8V 配置可订购 0.54 V
SDA、SCL 高电平阈值 1.8V 配置可订购 1.26 V
SDA VOL IOL = 5mA 0.4 V
(1) 迟滞与跳闸点（VIT-(UV)、VIT+(OV)）相关。
(2) VPOR 是受控输出状态下的最小 VDDX 电压电平。

6.6 时序要求

2.6V ≤ VDD ≤ 5.5V，NIRQ、NRST 电压 = 10kΩ 至 VDD，NIRQ、NRST 负载 = 10pF，并且在自然通风条件下的工作温度范围（–40°C 至 125°C）内（除非另有说明）。典型值为 TJ = 25°C 下的值，在典型条件 VDD = 3.3V 下。
最小值 标称值 最大值 单位
常用参数
tBIST 具有 BIST 时的 POR 就绪时间，TEST_CFG.AT_POR=1 包括 OTP 负载 12 ms
tNBIST 不具有 BIST 时的 POR 就绪时间，TEST_CFG.AT_POR=0 包括 OTP 负载 2 ms
BIST BIST 时间，TEST_CFG.AT_POR=1 或 TEST_CFG.AT_SHDN=1 10 ms
tI2C_ACT 从 BIST 完成开始激活 I2C 0 µs
tSEQ_Range 序列时间戳范围，ACT 或 SLEEP 边沿到计数器最大值 4 s
tSEQ_LSB 序列时间戳分辨率 50 µs
tMON_ACT 从 ACT 上升沿激活监控 10 µs
tNIRQ 故障检测到 NIRQ 置为有效的延迟（OV/UV 故障除外） 25 µs
tPD_NIRQ_1X HF 故障传播检测延迟（默认抗尖峰脉冲滤波器）包括数字延迟 VIT_OV/UV +/- 100mV 650 ns
tPD_NIRQ_4X HF 故障传播检测延迟（默认抗尖峰脉冲滤波器）包括数字延迟 VIT_OV/UV +/- 400mV 750 ns
td(nRST) 故障检测到 NRST 置为有效的延迟（OV/UV 故障除外） 25 µs
tPD_NRST_1X HF 故障传播检测延迟（默认抗尖峰脉冲滤波器）包括数字延迟 VIT_OV/UV +/- 100mV 650 ns
tPD_NRST_4X HF 故障传播检测延迟（默认抗尖峰脉冲滤波器）包括数字延迟 VIT_OV/UV +/- 400mV 750 ns
tSEQ_ACC 序列时间戳的精度 -5 5 %
tD RESET 延时时间 I2C 寄存器延时时间=000 200 µs
I2C 寄存器延时时间=001 1 ms
I2C 寄存器延时时间=010 10 ms
I2C 寄存器延时时间=011 16 ms
I2C 寄存器延时时间=100 20 ms
I2C 寄存器延时时间=101 70 ms
I2C 寄存器延时时间=110 100 ms
I2C 寄存器延时时间=111 200 ms
tGI_R 通过 I2C 实现 UV 和 OV 去抖范围 FLT_HF(N) 0.1 102.4 µs
I2C 时序特性
fSCL 串行时钟频率 标准模式 100 kHz
fSCL 串行时钟频率 快速模式 400 kHz
fSCL 串行时钟频率 超快速模式 1 MHz
tLOW SCL 低电平时间 标准模式 4.7 µs
tLOW SCL 低电平时间 快速模式 1.3 µs
tLOW SCL 低电平时间 超快速模式 0.5 µs
tHIGH SCL 高电平时间 标准模式 4 µs
tHIGH SCL 高电平时间 超快速模式 0.26 µs
tSU;DAT 数据建立时间 标准模式 250 ns
tSU;DAT 数据建立时间 快速模式 100 ns
tSU;DAT 数据建立时间 超快速模式 50 ns
tHD;DAT 数据保持时间 标准模式 10 3450 ns
tHD;DAT 数据保持时间 快速模式 10 900 ns
tHD;DAT 数据保持时间 超快速模式 10 ns
tSU;STA 启动或重复启动条件的建立时间 标准模式 4.7 µs
tSU;STA 启动或重复启动条件的建立时间 快速模式 0.6 µs
tSU;STA 启动或重复启动条件的建立时间 超快速模式 0.26 µs
tHD:STA 启动或重复启动条件的保持时间 标准模式 4 µs
tHD:STA 启动或重复启动条件的保持时间 快速模式 0.6 µs
tHD:STA 启动或重复启动条件的保持时间 超快速模式 0.26 µs
tBUF STOP 与 START 条件之间的总线空闲时间 标准模式 4.7 µs
tBUF STOP 与 START 条件之间的总线空闲时间 快速模式 1.3 µs
tBUF STOP 与 START 条件之间的总线空闲时间 超快速模式 0.5 µs
tSU;STO 停止条件的建立时间 标准模式 4 µs
tSU;STO 停止条件的建立时间 快速模式 0.6 µs
tSU;STO 停止条件的建立时间 超快速模式 0.26 µs
trDA SDA 信号的上升时间 标准模式 1000
trDA SDA 信号的上升时间 快速模式 20 300 ns
trDA SDA 信号的上升时间 超快速模式 120 ns
tfDA SDA 信号的下降时间 标准模式 300 ns
tfDA SDA 信号的下降时间 快速模式 1.4 300 ns
tfDA SDA 信号的下降时间 超快速模式 6.5 120 ns
trCL SCL 信号的上升时间 标准模式 1000 ns
trCL SCL 信号的上升时间 快速模式 20 300 ns
trCL SCL 信号的上升时间 超快速模式 120 ns
tfCL SCL 信号的下降时间 标准模式 300 ns
tfCL SCL 信号的下降时间 快速模式 6.5 300 ns
tfCL SCL 信号的下降时间 超快速模式 6.5 120 ns
tSP 被抑制的 SCL 和 SDA 尖峰的脉冲宽度 标准模式、快速模式和超快速模式 50 ns

7 详细说明

7.1 概述

TPS38800-Q1 系列器件具有 8 个通道，可在窗口配置中针对过压和/或欠压进行配置。故障输出可以选择性地映射到 NIRQ 引脚。TPS38800-Q1 具有非常准确的窗口阈值电压（最高 ±6mV）和多种电压阈值，这些阈值可在出厂时配置或在启动时由 I2C 命令设置。

TPS388R0-Q1 系列器件具有 6 个通道，可在窗口配置中针对过压和/或欠压进行配置。故障输出可以选择性地映射到 NIRQ 和/或 NRST 引脚。TPS388R0-Q1 具有非常准确的窗口阈值电压（最高 ±6mV）和多种电压阈值，这些阈值可在出厂时配置或在启动时由 I2C 命令设置。

TPS38800-Q1/TPS388R0-Q1 包括用于设置器件内部过压和欠压阈值的电阻器。要确保外部电阻器精度无需额外的裕度，因此这些内部电阻器可减少元件数量并极大地简化设计。

当受监测的电压超出安全窗口时，TPS38800-Q1 可将低电平有效输出信号 (NIRQ) 置为有效。TPS388R0-Q1 设计用于当受监控电压超出安全窗口时，将输出信号 (NIRQ/NRST) 置为低电平有效。出厂配置可能包括针对过压和欠压故障禁用中断、序列超时、在 POR 时启用 BIST 以及过压和欠压抗尖峰脉冲设置，具体取决于 OTP

7.2 功能方框图

TPS38800-Q1 TPS388R0-Q1 TPS388008-Q1 方框图图 7-1 TPS388008-Q1 方框图
TPS38800-Q1 TPS388R0-Q1 TPS388R04-Q1 方框图图 7-2 TPS388R04-Q1 方框图

 
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