思瑞浦推出高性能电压基准TPR70！±0.05%初始精度，1.5ppm/°C温漂系数！

发布时间：2024-07-22 11:02
作者：AMEYA360
来源：网络
阅读量：1758

　　聚焦高性能模拟芯片和嵌入式处理器的半导体供应商思瑞浦3PEAK(股票代码：688536)全新推出国际领先的高性能电压基准产品TPR70。

思瑞浦推出高性能电压基准TPR70！±0.05%初始精度，1.5ppm/°C温漂系数！

　　TPR70是思瑞浦公司采用CMOS工艺设计的一款具有超低温漂系数和超高初始精度的电压基准芯片。

　　产品集成了高性能的温漂控制电路，在-40°C到125°C的温度范围内，温漂系数典型值只有1.5ppm/°C，相比高性能电压基准产品TPR50的温漂参数做了进一步升级，达到了国际先进水平。

　　TPR70采用了新颖的架构设计，大大提升了输出电压的精度，初始精度达到了±0.05%，同时1000小时的长期漂移指标低至10ppm/1000h，保证长期工作时具有稳定的输出精度。

　　TPR70支持0.1μF到100μF容性负载范围内，提供了多种输出电压选项，非常适合作为高精度电压基准源应用在测试测量、工业仪器、数据采集、通讯和医疗设备等领域。


　　TPR70产品优势

　　高初始精度

　　初始精度：表征基准电压在 25°C 时与标称电压的接近程度。通常以百分比的形式表示偏差程度。

　　TPR70系列基准的初始精度最大值0.05%,高的初始精度为系统带来了精确的基准电压，该电压常常作为系统ADC或者DAC的基准，对于ADC来说，二进制值

　　

思瑞浦推出高性能电压基准TPR70！±0.05%初始精度，1.5ppm/°C温漂系数！


　　Vref的偏差会带来二进制值的偏差从而带来系统误差，只有足够高精度的基准电压才能保证ADC转换出来的二进制值的准确性。

　　低温漂

　　温漂(Drift)：表征的是输出电压随温度的变化情况，也称为温度系数，单位为ppm/℃

思瑞浦推出高性能电压基准TPR70！±0.05%初始精度，1.5ppm/°C温漂系数！


　　全温度范围芯片的输出精度随温度的变化曲线如下：

思瑞浦推出高性能电压基准TPR70！±0.05%初始精度，1.5ppm/°C温漂系数！

　　其中0°C~70°C下芯片的输出精度随温度的变化曲线如下：

思瑞浦推出高性能电压基准TPR70！±0.05%初始精度，1.5ppm/°C温漂系数！

　　芯片的温漂在-40℃~105℃范围内典型值为1.5ppm/℃，最大值3ppm/℃。小的温漂使得系统可以在全温度范围内的测量值保持稳定，免除了对系统做温度校准的大量工作，提高了生产效率。

　　低时漂

　　时漂：又叫长期稳定性，是芯片老化导致的输出电压随时间的偏差。

　　

思瑞浦推出高性能电压基准TPR70！±0.05%初始精度，1.5ppm/°C温漂系数！


　　TPR70系列初始1000小时的漂移为10ppm，保证了系统在长期工作过程中的稳定性。

思瑞浦推出高性能电压基准TPR70！±0.05%初始精度，1.5ppm/°C温漂系数！


　　TPR70典型应用

　　TPR70全系列产品可以保证±10mA的输出电流能力，其输出可以不经过运放直接给到ADC作为基准电压。下图是TPR70的典型应用电路图，输出电容支持0.1μF~100μF，NR脚接10nF以上的电容对地，可以进一步减小TPR70的输出电压噪声。

思瑞浦推出高性能电压基准TPR70！±0.05%初始精度，1.5ppm/°C温漂系数！


　　TPR70产品特性

　　·宽输入范围：7.5V~15V

　　·多种固定输出版本：2.048V, 2.5V, 3V, 3.3V, 4.096V, 5V和10V

　　·低温漂：

　　      a: 典型值2.5ppm/°C从0°C 至 70°C

　　      b: 典型值1.5ppm/°C从-40°C 至 125°C

　　·高初始精度：初始精度最大值0.05%

　　·低时漂：典型值10ppm 初始1000小时

　　·低噪声：1 μVpp/V

　　·宽工作温度范围：−40°C 至 125°C

　　·封装：SOP8

　　高精度基准源对于高精度信号链至关重要，一个标准信号链路中通常包含ADC，DAC用于测量和还原模拟信号。基准源为信号链路中可用的最高电压参考，其本身的精度对于系统整体精度表现起到决定性作用。

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　　I2C是一种简单、高效的双向同步串行通信总线，仅靠SDA和 SCL两根信号线，即实现控制器与目标设备通信。I2C总线虽然结构简单，但在上拉电阻选取、总线拓展、多电压域电平转换等环节，仍有许多需要留意的细节。针对I2C协议和相关器件在应用中常见的问题，思瑞浦推出了《I2C总线及系统应用指南》。对I2C器件从架构到应用提供实用指导，帮助工程师少走弯路、高效可靠地完成I2C系统设计。　　01、I2C系统介绍　　I2C系统通常由控制器、目标器件、电平转换器件、总线拓展器件等构成。通过灵活组合I2C开关、I/O扩展器，缓冲器和电平转换器件，可将原本单段、单电压的I2C总线拓展为多段、多电压域的总线拓扑，从而满足复杂板级互联需求。　　图1 I2系统　　02、 I2C最常见，也最容易被忽略的问题：上拉电阻怎么选取　　I2C器件采用开漏输出，高电平由外接上拉电阻建立。多个器件可以共享总线，实现“线与”逻辑。上拉电阻的最大值由总线电容和通信速率决定，最小值由器件低电平驱动能力决定。I2C信号的上升沿是上拉电阻对总线寄生电容充电的过程。相同寄生电容条件下，上拉选得越大(RC时间常数越大)，则信号上升时间越长。上拉电阻选得太小，则低电平期间器件灌电流增大，可能使低电平抬升。上拉电阻可按如下公式计算：　　也可以直接查找根据该公式绘制的曲线：　　03、 I2C读写帧：常见的三种读写格式　　I2C通信的基本单元是一帧完整的数据传输，通常由START、地址字节(7位地址+R/W方向位)、ACK/NACK、数据字节和STOP组成。根据读写方式的不同，I2C通信可以组合为三种典型序列：　　写操作(Write)　　图4 写操作帧格式　　读操作(Read)　　图5 读操作帧格式　　先写后读(Write then Read)　　图6 先写后读操作帧格式　　04、 I2C开关：总线多通道拓展管理　　当系统中出现从机地址冲突、或需要按位置功能分区管理时，可以使用I2C开关。与普通模拟开关不同，I2C开关可以通过 I2C命令控制各通道的开启与关断，无需额外的逻辑选择引脚。　　思瑞浦I2C开关产品覆盖1:N和2:1类型：前者用于一主多从的总线分段管理，后者面向多主机共享下游总线的场景，并内置仲裁功能，可避免多主机同时访问造成的数据冲突。　　图7 I2C开关典型应用　　同时，I2C开关还支持电平转换功能。I2C开关每个通道内部是MOSFET结构，其栅极电压由寄存器控制。通道关闭时，栅极电压为 0V，MOS在整个电平范围内完全关断。通道开启时，MOS栅极被驱动到VCC，低电平期间MOS导通，低电平可传至另一侧;高电平期间 MOS关断，两侧总线分别由各自上拉电阻拉高，从而实现双向电平转换。　　图8 I2C开关MOSFET架构　　常见应用注意事项：　　·通道两侧都要配置上拉电阻，高电平依赖上拉电阻建立。　　·两侧总线电压都必须高于当前供电VCC对应的VPASS(或VO(SW)) 电压。　　05、I/O扩展：两根线“变”出多路GPIO　　当主控GPIO资源不足时，可以使用I2C拓展GPIO芯片。只需SDA/ SCL两根线，就能拓展出4~16路I/O，可用于LED指示、按键扫描、电源使能等，并支持中断输出。　　思瑞浦提供4位、8位、16位不同I/O端口数量的拓展芯片，输入端口有默认内部上拉和无内部上拉两种选择，可根据默认电平需求灵活选型。部分型号集成电平转换功能，I2C总线侧与I/O端口侧独立供电，适合主控与外部I/O电平不一致的应用。　　图9 GPIO扩展典型应用　　常见应用注意事项：　　·I/O带内部上拉的型号(如 TPT29555A)上电时默认输入为高，若需默认低可外接1kΩ~10kΩ下拉电阻。　　·无内部上拉的型号(如 TPT29535A)，可以根据需求灵活选择外部上拉或下拉。其未使用端口不得悬空，以免误触发中断和引起芯片功耗增大。　　06、I2C电平转换：不同架构的区别，应用怎么选　　在多电压域I2C系统中，通常需要自动双向、支持开漏应用的电平转换芯片。根据内部架构的不同，I2C电平转换器件可以分成多种类型。　　集成MOS架构(TPT29306、TPXF0102)　　这类芯片内部为多个MOS通道，其中EN为MOS栅极电压。通过将 EN与VREF2短接，并经200kΩ电阻上拉到高压侧电源，可以实现栅极电压的自动调节。低电平期间MOS导通，低电平经过极低导通内阻传输到另一侧。高电平期间MOS关闭，两侧总线被各自电阻上拉，实现电平转换功能。　　图10 MOS架构电平转换芯片　　应用场景：宽工作电压范围、通用性强;通信速率取决于总线寄生电容和外部上拉电阻，适合板内通信;极低的延迟。　　注意事项：EN不能直接接高压侧电源VCC2，这是此类器件最常见的错误用法，其可能导致高电平无法关断、低压侧总线被抬高。　　集成边沿加速功能的电平转换芯片(TPT29606、TPT20102、TPXS0102)　　这类芯片在MOS架构基础上，集成单稳态(One-Shot)边沿加速电路，在信号边沿期间可以提供短暂的强上拉/下拉驱动能力，实现更高速率的应用。　　图12 边沿加速架构电平转换芯片　　应用场景：适用于I3C/SPI等高速率应用，也向下兼容低速I2C应用，适合板内通信。一般无需外部上拉电阻或者可增加外部弱上拉，高速率且低功耗;　　注意事项：该类型芯片边沿速率较快，走线较长时建议增加串阻，抑制振铃或过冲。　　I2C中继器(TPT29617A)　　I2C中继器对信号进行重新驱动，可以隔离两侧总线电容，把长走线分成多段，并驱动较重的电容负载。TPT29617A具备防死锁机制，2侧低电平存在静态偏移。其完整的方向识别机制和电平传输过程可参考应用指南。　　应用场景：通用电平转换器件，对于长走线和板外通信等场景适配良好，可有效提高信号质量。　　注意事项：两个TPT29617A的2侧不能直接级联;且2侧的外部输入低电平不能高于0.4 V(VIL)。　　07、产品速查表|3PEAK I2C/I3C接口系列　　08、结语　　以上内容节选自3PEAK接口AE团队撰写的《I2C总线及系统应用指南》。完整指南涵盖I2C物理层，协议基础，以及I2C开关、I/O扩展与电平转换器的架构原理、应用注意事项，内容更全面，适合工程师在设计中随时查阅。
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全面迈向48V车载新架构！思瑞浦首发全国产化80V CAN SIC收发器TPT1662xQ
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全面迈向48V车载新架构！思瑞浦首发全国产化80V CAN SIC收发器TPT1662xQ

　　48V车载系统正加速取代传统12V架构，凭借功率承载能力提升4倍、线束重量降低60%的显著优势，成为燃油车向纯电动过渡的关键技术路径。　　然而，48V系统带来的不仅是性能提升，更是对车载电子元件耐压能力的严峻考验。ISO 21780:2020标准的发布，为48V车载电气系统建立了统一的技术规范。该标准明确了供电电压范围最高达60V，过压实验更要求70V/40ms的短时过压。这意味着，48V车载网络中的CAN总线节点，必须具备远超传统12V系统的耐压能力。　　48V电源系统重构汽车未来　　针对48V车载应用的严苛需求，3PEAK推出TPT1662VQ与TPT1662Q系列CAN FD SIC收发器。TPT1662xQ系列完全符合ISO 11898-2:2024、CiA601-4以及SAE J2284-1至J2284-5高速CAN物理层标准，支持经典CAN和优化CAN FD SIC网络，数据传输速率最高可达8Mbps。　　产品核心优势对比：　　领先业界的±80V耐压，从容应对最恶劣工况　　ISO 21780是针对48V车载系统电源电压标准。标准要求48V系统芯片的供电耐压至少60V，并且能抗住瞬态高压可到70V/40ms。因此对CAN芯片总线耐压要求较高，TPT1662芯片总线故障保护电压高达±80V，完美覆盖ISO 21780标准所定义的全部过压场景——无论是60V长期过压还是70V短时浪涌，　　都能从容应对。　　ISO 21780 48V供电电压标准　　48V系统CAN短路工况　　总线有CMC条件下总线短路60V，　　芯片端振荡可达80V　　TPT1662xQ针对性优化总线耐压设计，具备±80V超宽总线耐压范围，远超行业常规水平，无论瞬态耐压还是长时间耐压表现均大于±80V。　　总线高压脉冲和1min短路耐压测试均>80V芯片无损伤，故障撤销可恢复通信　　高共模输入电压：48V车载CAN通信的“隐形守护者”　　ISO 25769是针对12V/24V/48V车载电气系统的电气要求和试验方法，明确将“地丢失”纳入考核，48V系统设计中，“地丢失”导致的共模电压骤升是必须通过的硬性考核项。当ECU接地回路断开时，参考地会被拉至48V电池电位，总线共模电压实测可达70V以上的高压脉冲。常规CAN收发器共模范围仅±12~±30V，接收器立即饱和失效，无法满足ISO 25769测试要求，节点通信中断甚至拖垮整条总线。　　TPT1662xQ凭借±60V超宽共模能力，在面对60V共模冲击下接收器仍能精准识别差分电平，确保RXD输出无误。确保通信不中断——是满足ISO 25769标准、保障48V系统极端故障下通信可靠性的关键保障。　　Lost of Ground下共模电压路径　　地丢失工况下靠近芯片端总线共模电压最大飙升至70V　　模拟芯片在不同共模电压下5Mbps通信表现，TPT1662xQ凭借极高抗干扰表现，在>±60V共模干扰接收器都能保持稳定工作，有效抑制共模噪声，确保仅有差分信号被正确放大。这使得TPT1662xQ在48V高噪声环境中依然能实现零误码的高可靠通信。　　TPT1662xQ共模±80V 无错误帧竞品共模±20-30V 有错误帧　　卓越EMC性能，保障通信稳定　　在48V车载系统中，CAN收发器除了承受高压冲击与共模干扰外，还需在复杂网络环境和强电磁干扰中可靠通信、协同工作。TPT1662xQ系列在IOPT互操作测试与EMC电磁兼容测试中的出色表现，为系统提供了额外一重保障。　　无需共模电感即可通过全部车规EMC测试：针对总线信号质量与EMC性能进行特殊优化，省去外部共模电感，降低BOM成本与PCB面积;　　同时TPT1662xQ凭借卓越的BCI(大电流注入)抗干扰能力，有效抵御电磁干扰，保障CAN总线通信稳定，满足车载电磁兼容性(EMC)标准要求。　　不止硬核性能，更懂客户需求　　TPT1662xQ完全兼容ISO 11898-2:2024、CiA601-4以及SAE J2284-1至J2284-5高速CAN物理层标准等行业标准，可直接替换传统CAN收发器，无需修改系统软件，大幅降低客户的升级成本和研发周期，性能更是行业领先，实现从晶圆制造、芯片设计到封装测试的全流程国产化，为国内车企提供48V自主可控方案。　　未来，我们将持续深耕车载半导体领域，以技术创新驱动产品升级，推出更多具备核心竞争力的48V车载器件，助力汽车电子化、智能化产业高质量发展!
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