基于电源监控芯片TPS3307的DSP图像处理系统设计

　　电源监控在高速电路板中的重要性

　　电源在所设计系统的设备中可以说是最简单的器件，但却必须放在整机设计的最后考虑。为了保证整机的可靠运转，对供电系统的要求越来越高。在高速电路板中，例如视频处理卡，由于电路的高频特性，开关的电磁辐射和线路噪音都会干扰到达电路器件电压，即器件的实际工作电压。而现今的低电压、低功耗、高性能的芯片，如DSP芯片等对工作电压的要求非常高，一般都要求电压偏差不超过5%，若芯片的供电电压为3.3V，即电压偏差不能超过0.165V。否则，一旦工作电压超出这个范围，长时间工作容易缩短寿命甚至于烧毁。因此，在电路中需要通过电压监控电路来实现对电压的实时监控，以期电源能够为芯片提供合格而稳定的电压。

　　TI公司TPS330X系列电源监控芯片

　　TI已连续四年成为全球模拟半导体市场的领导者，在电源管理产品及接口方面保持着领先的地位。TI(德州仪器公司)在很早以前就发明了供应电压.(Supply-Voltage Supervisor，SVSs)，并新近开发出TPS330x系列产品，这些产品结合了芯片内集成、省电结构设计和新的低电压选项，主要用于多种电压电路中系统芯片的供电电压监控，为用户提供高品质的电压。

　　作为TPS33X-XX系列的代表，TPS3307-33D具有以下优良特性：

　　(1) 主要用于多电压处理器体系，可以为DSP等芯片提供三通道监控电路;

　　(2) 200ms固定延时的上电复位发生器，无需外部扩展电容;

　　(3) 电压温度补偿;

　　(4) 可提供2~6V的大范围电压;

　　(5) 可稳定工作在-40°C to 85°C。

　　TPS3307-33D可监视两种独立电压，并且还可以控制另外一种电压，这种电压可以独立调整并内在与复位逻辑电路相连。其芯片管脚如图1所示。

图1 TPS3307管脚图

　　其中，SENSE 1，SENSE 2，SENSE3分别用于监控第一、第二、第三种电压;/MR即Manual Reset，可连接一个外部复位触发设备来实现电路人工复位;/RESER输出低电平有效复位信号;RESET输出高电平有效复位信号。其内部电路模块图表示如下图2所示。

图2 TPS3307芯片内部模块图

　　从图中可以看出，电压监控有内置晶振，核心部分非常稳定，并且具有温度补偿参考电压体系。第一、第二监控电压被内部电阻反压后与比较器的参考电压进行比较。SENSE 3管脚的输入电压直接与1.25V参考电压进行比较。基于TPS3307的一种典型的电压监控应用可以用图3的模块图表示。该电路可以同时监控2.5V、3.3V和5V三种电压。

　　如果SENSE 3的输入电压为2.5V，经内置分压电阻分压后，通过计算门槛电压VIT-可以得知，SENSE 3可以很好的监控2.5V电压。具体计算过程为：