可編程高精度測溫集成電路LM76
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摘要：高精度、12位信號輸出集成電路LM76是由數字溫度傳感器和雙線(xiàn)溫度窗口比較器組成的，它具有功耗小、量程寬、串行總線(xiàn)接口等優(yōu)點(diǎn)。文中介紹了該電路的工作特性、引腳功能及工作原理，最后給出了LM76用于A(yíng)PI設計的典型應用電路。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/226474.htm關(guān)鍵詞：數字溫度傳感器 窗口比較器 超限警報 可編程 LM76
1 概述
LM76是一個(gè)由數字溫度傳感器、I2C串行總線(xiàn)接口和溫度窗口比較器組成的集成電路。在70℃~100℃和-10℃~+45℃的溫度范圍內，
其窗口比較器的串行總線(xiàn)接口的精度為±1℃。在25℃時(shí)，LM76CHM的精度可達±0.5℃。它的開(kāi)漏中斷輸出（INT）在溫度超過(guò)可編程窗口溫度時(shí)被激活，溫度超限警報輸出（T-CRIT-A）在溫度超過(guò)可編程的危險極限溫度（超過(guò)此溫度，會(huì )損壞LM76）時(shí)有效。
控制LM76的主機可以對窗口的上、下限和危險溫度極限進(jìn)行編程，它的可編程遲滯特性與故障隊列能將誤報情況減至最少。LM76在系統上電后首先處于一種缺省閾值狀態(tài)。其傳感器的缺省閾值為：遲滯溫度THYST=2℃，
下限溫度TLOW=10℃，上限溫度THIGH=64℃，危險極限溫度TCRIT=80℃。
LM76采用3.5V和5V電源，并具有串行總線(xiàn)接口，采用12位信號輸出，其最大測量范圍超過(guò)127℃，LM76的這些特點(diǎn)使得它可廣泛用于溫度控制系統、個(gè)人計算機保護、電子測試儀器、辦公設備以及生物醫學(xué)儀器等方面。
LM76具有以下特點(diǎn)：
●窗口比較器可簡(jiǎn)化ACPI的設計，同時(shí)兼容溫度監視與控制；
●帶有串行總線(xiàn)接口；
●有隔離開(kāi)漏中斷輸出與超限溫度關(guān)閉；
●具有最小功耗的關(guān)閉模式；
●一條總線(xiàn)可連接4個(gè)以上的LM76芯片；
●采用12位信號輸出，最大量程超過(guò)127℃。
2 LM76的引腳功能及主要參數
LM76的引腳排列如圖1所示，各管腳的功能如表1所列。
表1 LM76的管腳說(shuō)明
| 符 號 | 引腳號 | 功 能 | 典型連接 |
| SDA | 1 | 串行雙向數據線(xiàn)，開(kāi)漏輸出，CMOS邏輯電平 | 接上拉電阻，控制器的I2C數據線(xiàn) |
| SCL | 2 | 串行總線(xiàn)時(shí)鐘輸入，CMOS邏輯電平 | 接控制器的I2C時(shí)鐘線(xiàn) |
| T-CRIT-A | 3 | 溫度超限警報，開(kāi)漏輸出 | 接上接電阻，控制器的中斷線(xiàn)或系統硬件關(guān)閉端 |
| GND | 4 | 電源地 | 接地 |
| INT | 5 | 中斷，開(kāi)漏輸出 | 接上拉電阻，控制器的中斷線(xiàn) |
| +Vs | 8 | 電源電壓正向輸入端 | 接3.3V或5V電源 |
| A0～A1 | 7，6 | 用戶(hù)設置的地址輸入端 | 接地（低電平，“0”）或接+Vs（高電平，“1”） |
LM76的主要參數如下：
●電源電壓：3.3V或5V；
●電源電流：工作狀態(tài)時(shí)為250μA（典型），450μA（最大）；關(guān)閉狀態(tài)時(shí)為8μA（最大）；
●測溫精度：±0.5℃（25℃時(shí)的最大值）；-10℃~+45℃時(shí)為±1.0℃（最大）；
●分辨率：0.0625℃；
3 LM76的內部結構
圖2所示為高精度測溫集成電路LM76的內部結構框圖，可以看出，LM76溫度傳感器包括一個(gè)帶隙型溫度傳感器、一個(gè)13位ADC和一個(gè)可由用戶(hù)設定上、下限值的數字比較器。當溫度位于TLOW和THIGH窗口外時(shí)，比較器激活I(lǐng)NT線(xiàn)；當溫度超過(guò)TCRIT時(shí)，比較器激活T-CRIT-A線(xiàn)。這些工作線(xiàn)對工作模式和極性都是可編程的。
LM76作為從器件在串行總線(xiàn)上運行時(shí)，SCL線(xiàn)是輸入線(xiàn)，SDA線(xiàn)是雙向串行數據線(xiàn)。根據串行總線(xiàn)規范，LM76有一個(gè)7位受控地址，受控地址中的最高有效位設為“10010”，另外兩個(gè)最低有效位分配給管腳A0、A1，并通過(guò)A0、A1接地或接+Vs來(lái)置0或置“1”。完整的受控地址為：
| 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | A1 | A0 |
| ASB | LSB | |||||
4 應用舉例
圖3是一個(gè)滿(mǎn)足ACPI設計要求的典型應用電路。其中，LM76可以對選擇的溫度窗口進(jìn)行編程，并且當溫度超過(guò)窗口極限時(shí)，LM76會(huì )對微處理器發(fā)出中斷信號，其內部識別標志能迅速判斷溫度是上升還是下降。當溫度超過(guò)極限溫度TCRIT時(shí)，LM76通過(guò)其硬件關(guān)閉電路實(shí)現與微處理的斷開(kāi)。INT輸出與T-CRIT-A輸出是相互分開(kāi)的，但可以通過(guò)線(xiàn)-或連接在一起。另外，T-CRIT-A可以通過(guò)二極管或門(mén)連接到INT線(xiàn)，這種方式可使T-CRIT-A進(jìn)程激活I(lǐng)NT線(xiàn)，但INT進(jìn)程不能激活T-CRIT-A線(xiàn)，這在同時(shí)向微處理器和LM76的T-CRIT-A關(guān)閉電路報告的進(jìn)程中是十分有用的。
圖4所示為與ACPI規范相對應的溫度報警關(guān)閉系統。該電路通過(guò)電源的輔助輸出來(lái)啟動(dòng)LM76，進(jìn)而達到關(guān)閉失效或過(guò)熱的計算機，以保護盡可能多的系統。
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