基于TruTherm技術(shù)的LM95231型傳感器

1 引言

電腦系統(tǒng)及電子消費(fèi)產(chǎn)品正越來越多地采用處理器及現(xiàn)場可編程陣列等亞微米晶片，由于這些晶片操作時(shí)不斷發(fā)熱。因此工程師必須為其加設(shè)散熱裝置．從而需要對溫度進(jìn)行測量。測量溫度的讀數(shù)越準(zhǔn)確．系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師便越能確保系統(tǒng)性能得到充分的發(fā)揮，確保系統(tǒng)處理器得到更完善的保護(hù)，音頻噪音也可進(jìn)一步減少。為此，美國國家半導(dǎo)體公司推出了一系列采用TruTherm技術(shù)的全新溫度傳感器，LM95231是此系列傳感器的首款產(chǎn)品。

TruTherm是一種熱能管理技術(shù)，用于解決中央處理器或現(xiàn)場可編程陣列(FPGA)等亞微米晶片的內(nèi)部溫度傳統(tǒng)測量方法不準(zhǔn)確等問題，TruTherm技術(shù)可以準(zhǔn)確測量內(nèi)置二極體晶片的內(nèi)部溫度，將測量的準(zhǔn)確度提高至前所未有的水平。

2 LM95231簡介

LM95231是一款基于TruTherm技術(shù)的高精度雙通道遠(yuǎn)程二極管溫度傳感器，具備與SMBus2.0兼容的2線接口，能感應(yīng)三種溫區(qū)，能感測芯片自身溫度以及兩個(gè)二極管連接的晶體管的溫度。LM95231具有數(shù)字濾波和先進(jìn)的輸入級。兩個(gè)二極管連接的晶體管可以作為一個(gè)“熱二極管”應(yīng)用于Intel和AMD處理器或簡單的作為一個(gè)二極管連接到MMBT3904晶體管上。LM95231支持用戶在90nm Pentium4處理器或2N3904上的選擇性應(yīng)用。LM9523l在遠(yuǎn)程測溫模式下讀數(shù)分辨率為11位，當(dāng)采用數(shù)字濾波時(shí)，其讀數(shù)分辨率增加到13位，在無符號模式下其溫度感應(yīng)值讀數(shù)可以達(dá)到127℃。

圖1

    2.1主要特性

●精確感應(yīng)遠(yuǎn)程器件的晶元溫度或二極管節(jié)點(diǎn)的溫度：

●基于TruTherm技術(shù)的“熱二極管”溫度精確測量：

●具有模擬濾波的“熱二極管”輸入級：

●具有“熱二極管”數(shù)字濾波：

●可用于90nm Pentium4處理器或2N3904：

●遠(yuǎn)程二極管故障檢測：

●板級本地溫度感應(yīng)：

●不帶數(shù)字濾波遠(yuǎn)程溫度讀數(shù)特性為0.125℃ LSB，溫度感應(yīng)值讀數(shù)可以達(dá)到11位127C：

●帶數(shù)字濾波遠(yuǎn)程溫度讀數(shù)特性為0.03125℃ LSB，溫度感應(yīng)值讀數(shù)13位：

●本地溫度指示為9位帶符號數(shù)0.25℃；

●具有狀態(tài)寄存器：

●可編程的轉(zhuǎn)換速率可減小功耗：

●OSMBus2.0兼容接口，支持超時(shí)：

●8引腳MSOP封裝。

2.2 LM95231電氣特性

遠(yuǎn)程二極管測溫精度：

TA=30~50~℃，TD=45℃~85℃，最大誤差為0．75℃

TA=0~85℃，TD=25℃～140℃，最大誤差為0．75℃

本地測溫精度：

TA=0℃-85℃，最大誤差為3．0℃

供電電壓：3．0V～3．6V

供電電流：典型值2mA

3 典型應(yīng)用

LM95231主要面向筆記本電腦、工作站以及服務(wù)器等處理器或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的熱能管理，也可應(yīng)用于電子測試裝置和各種電子裝置，圖1給出了其典型應(yīng)用及引腳接口設(shè)計(jì)。

圖中，LM95231的SMBCLK和SMBDAT引腳接1．3kΩ的上拉電阻，在DI+和D1-以及D2+和D2-引腳接100pF的電容器，可以抑制噪聲干擾，增強(qiáng)性能，電源輸入要加旁路電容，盡可能的靠近電源引腳放置，VDD和GND間跨接10μF的電容將使得噪聲抑制能力更強(qiáng)。