ZHDS004 December   2025 TPS99002S-Q1

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 引脚配置和功能
  6. 5 规格
    1. 5.1  绝对最大额定值
    2. 5.2  ESD 等级
    3. 5.3  建议运行条件
    4. 5.4  热性能信息
    5. 5.5  电气特性 — 跨阻放大器参数
    6. 5.6  电气特性 — 数模转换器
    7. 5.7  电气特性 — 模数转换器
    8. 5.8  电气特性 — FET 栅极驱动器
    9. 5.9  电气特性 — 光电比较器
    10. 5.10 电气特性 — 稳压器
    11. 5.11 电气特性 — 温度和电压监控器
    12. 5.12 电气特性 — 电流消耗
    13. 5.13 上电时序要求
    14. 5.14 断电时序要求
    15. 5.15 时序要求 — 序列发生器时钟
    16. 5.16 时序要求 — 主机和诊断端口 SPI 接口
    17. 5.17 时序要求 — ADC 接口
    18. 5.18 开关特性
  7. 6 详细说明
    1. 6.1 概述
    2. 6.2 功能方框图
    3. 6.3 特性说明
      1. 6.3.1 照明控制
        1. 6.3.1.1 照明系统高动态范围调光概述
        2. 6.3.1.2 照明控制环路
        3. 6.3.1.3 连续模式运行
          1. 6.3.1.3.1 连续模式下的输出电容
          2. 6.3.1.3.2 连续模式驱动器失真和消隐电流
          3. 6.3.1.3.3 连续模式 S_EN2 耗散负载并联支路选项
          4. 6.3.1.3.4 连续模式固定关断时间功能
          5. 6.3.1.3.5 连续模式电流限制
        4. 6.3.1.4 非连续模式运行
          1. 6.3.1.4.1 非连续模式脉宽限制
          2. 6.3.1.4.2 非连续模式下的 COMPOUT_LOW 计时器
          3. 6.3.1.4.3 非连续工作范围内的调光
          4. 6.3.1.4.4 通过多个脉冲高度来增加位深度
          5. 6.3.1.4.5 TIA 增益调整
          6. 6.3.1.4.6 非连续模式下的限流
          7. 6.3.1.4.7 非连续运行下的 CMODE 大电容 模式
      2. 6.3.2 过亮检测
        1. 6.3.2.1 光电反馈监控器 BIST
        2. 6.3.2.2 过亮 BIST
      3. 6.3.3 模数转换器
        1. 6.3.3.1 模数转换器输入表
      4. 6.3.4 电源时序和监控
        1. 6.3.4.1 电源监视
      5. 6.3.5 DMD 微镜电压稳压器
      6. 6.3.6 低压降稳压器
      7. 6.3.7 系统监测特性
        1. 6.3.7.1 窗口看门狗电路
        2. 6.3.7.2 芯片温度监控器
        3. 6.3.7.3 外部时钟比率监控器
      8. 6.3.8 通信端口
        1. 6.3.8.1 串行外设接口 (SPI)
    4. 6.4 器件功能模式
      1. 6.4.1 关闭
      2. 6.4.2 STANDBY
      3. 6.4.3 POWERING_DMD
      4. 6.4.4 DISPLAY_RDY
      5. 6.4.5 DISPLAY_ON
      6. 6.4.6 归位
      7. 6.4.7 关断
    5. 6.5 寄存器映射
      1. 6.5.1 系统状态寄存器
      2. 6.5.2 ADC 控制
      3. 6.5.3 一般故障状态
  8. 7 应用和实施
    1. 7.1 应用信息
    2. 7.2 典型应用
      1. 7.2.1 HUD
        1. 7.2.1.1 设计要求
        2. 7.2.1.2 应用设计考量
          1. 7.2.1.2.1 光电二极管设计考量
          2. 7.2.1.2.2 LED 电流测量
          3. 7.2.1.2.3 设置电流限制
          4. 7.2.1.2.4 输入电压波动的影响
          5. 7.2.1.2.5 非连续模式光电反馈考量
          6. 7.2.1.2.6 跨阻放大器（TIA，含用途、失调、暗电流、量程及 RGB 修整功能）
  9. 8 电源相关建议
    1. 8.1 TPS99002S-Q1 电源架构
    2. 8.2 TPS99002S-Q1 电源输出
    3. 8.3 电源架构
  10. 9 布局
    1. 9.1 布局指南
      1. 9.1.1 电源/大电流信号
      2. 9.1.2 敏感模拟信号
      3. 9.1.3 高速数字信号
      4. 9.1.4 大功率电流环路
      5. 9.1.5 开尔文检测连接
      6. 9.1.6 地平面隔离
  11. 10器件和文档支持
    1. 10.1 器件支持
      1. 10.1.1 第三方产品免责声明
    2. 10.2 接收文档更新通知
    3. 10.3 支持资源
    4. 10.4 商标
    5. 10.5 静电放电警告
    6. 10.6 术语表
  12. 11修订历史记录
  13. 12机械、封装和可订购信息
7.2.1.2.6 跨阻放大器（TIA，含用途、失调、暗电流、量程及 RGB 修整功能）

TPS99002S-Q1 支持最多两路系统光电二极管输入。

TIA1 作为主光电反馈通道。它支持 14 档独立增益设置，增益范围为 0.75kV/A 至 288kV/A。此外，可通过高分辨率修整功能对增益进行下调，调节范围为 1.0 倍至 0.2 倍。该修整功能支持 RGB 三色独立设置，可实现色彩再平衡（例如调整 RGB 反馈信号，使白光激励下 TIA 输出的三色电压基本一致）。色彩再平衡可确保三色通道均处于工作电压范围内，从而实现动态范围的最大化。图 7-6 为 TIA1 模型。

TPS99002S-Q1 TIA1 修整、失调和增益级图 7-6 TIA1 修整、失调和增益级

TIA2 支持单档修整值和单档暗失调 值，其余特性与 TIA1 完全一致。

注：

TIA2 仅用于诊断目的，不建议将其用于作为主光电反馈放大通道。如果使用 TIA2 测量投影仪输出或照明光，在高增益设置与各路色彩电响应严重失衡的工况下，因缺少 RGB 多路修整与暗失调参数，其仅能单次检测单一色彩。在低增益设置或光电二极管各路响应天然均衡时，TIA2 可实现 3 路色彩的同时监测。

修整设置可降低 TIA 放大器的总增益。该特性可灵活适配更高的光电二极管工作电流，避免 TIA 放大器饱和。  例如，当修整设置设为 0.5 倍时，0.75kV/A 的标称增益对应的实际有效增益为 0.375kV/A。  此时光电二极管的最大支持电流将提升一倍。

两款 TIA 均支持宽范围的光电二极管电容。可变的内部补偿电容器网络可针对特定光电二极管与线缆组合进行参数调优，以实现最佳性能。

两款 TIA 均可独立启用或禁用。TIA 禁用时将进入低功耗模式，以优化系统功耗。

TIA2 可用于过亮检测输入或 ADC 测量。支持两路输出：1) 一个更高的带宽输出，针对测量 CM 位切片光脉冲的光电二极管响应进行了优化；2) 一个低得多的带宽输出，针对在至少一个视频帧的周期内测量光通量滤波器进行了优化。TIA1 同样具备上述两路输出，并额外提供一路超高带宽输出，用于实时色彩控制环路的光电反馈。有关此用例的带宽和压摆率规格、请参阅节 5.5。

TIA2 的一个潜在用途是系统级亮度检测。