基于電源監控芯片TPS3307的DSP圖像處理系統設計

　電源在所設計系統的設備中可以說是最簡單的器件，但卻必須放在整機設計的最后考慮。為了保證整機的可靠運轉，對供電系統的要求越來越高。

　　在高速電路板中，例如視頻處理卡，由于電路的高頻特性，開關的電磁輻射和線路噪音都會干擾到達電路器件電壓，即器件的實際工作電壓。而現今的低電壓、低功耗、高性能的芯片，如DSP芯片等對工作電壓的要求非常高，一般都要求電壓偏差不超過5%，若芯片的供電電壓為3.3V，即電壓偏差不能超過0.165V。否則，一旦工作電壓超出這個范圍，長時間工作容易縮短壽命甚至于燒毀。因此，在電路中需要通過電壓監控電路來實現對電壓的實時監控，以期電源能夠為芯片提供合格而穩定的電壓。

　　TI公司TPS330X系列電源監控芯片

　　TI已連續四年成為全球模擬半導體市場的領導者，在電源管理產品及接口方面保持著領先的地位。TI(德州儀器公司)在很早以前就發明了供應電壓監控器(Supply-Voltage Supervisor，SVSs)，并新近開發出TPS330x系列產品，這些產品結合了芯片內集成、省電結構設計和新的低電壓選項，主要用于多種電壓電路中系統芯片的供電電壓監控，為用戶提供高品質的電壓。

　　作為TPS33X-XX系列的代表，TPS3307-33D具有以下優良特性：

　　(1) 主要用于多電壓處理器體系，可以為DSP等芯片提供三通道監控電路;

　　(2) 200ms固定延時的上電復位發生器，無需外部擴展電容;

　　(3) 電壓溫度補償;

　　(4) 可提供2~6V的大范圍電壓;

　　(5) 可穩定工作在-40°C to 85°C。

　　TPS3307-33D可監視兩種獨立電壓，并且還可以控制另外一種電壓，這種電壓可以獨立調整并內在與復位邏輯電路相連。其芯片管腳如圖1所示。

　　圖1 TPS3307管腳圖

　　其中，SENSE 1，SENSE 2，SENSE3分別用于監控第一、第二、第三種電壓;/MR即Manual Reset，可連接一個外部復位觸發設備來實現電路人工復位;/RESER輸出低電平有效復位信號;RESET輸出高電平有效復位信號。其內部電路模塊圖表示如下圖2所示。

　　圖2 TPS3307芯片內部模塊圖

　　從圖中可以看出，電壓監控有內置晶振，核心部分非常穩定，并且具有溫度補償參考電壓體系。第一、第二監控電壓被內部電阻反壓后與比較器的參考電壓進行比較。SENSE 3管腳的輸入電壓直接與1.25V參考電壓進行比較。基于TPS3307的一種典型的電壓監控應用可以用圖3的模塊圖表示。該電路可以同時監控2.5V、3.3V和5V三種電壓。

　　如果SENSE 3的輸入電壓為2.5V，經內置分壓電阻分壓后，通過計算門檻電壓VIT-可以得知，SENSE 3可以很好的監控2.5V電壓。具體計算過程為：

　　這個值非常適合用于2.5V電源供電。

　　圖3 TPS3307應用方案