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英飞凌驱动器系统给微控制器子系统带来挑战

所属分类:凤凰彩票平台新闻 发布时间:2019-01-20 17:35 作者:凤凰彩票_凤凰彩票 文章来源:凤凰彩票平台

  小型化是推动微控制器到更小的封装,提高了性能。作为控制器核变小采用先进的硅制造工艺,有更多的机会增加外围设备和降低设备的尺寸。与此同时,从更高的性能,附加外围设备和增加的漏

  所有这一切造成时钟速度,电压和包装技术的一个很好的平衡以提供最佳的性能在小型化的系统的微控制器。管理在微控制器的功率是在维持温度包络线之内的系统,而不必使用主动冷却,例如风扇,以减少在嵌入式系统中的可靠性的一个关键因素。

  而被动冷却如热管可以用来输送热量从散热片到冷却散热片,这增加了系统的尺寸和否定的处理的小型化。因此,在控制器的电力的管理和处理是在整个系统的小型化的一个关键因素。

  控制器成为越小,越焦点是在包装和系统的热特性。移动到一个芯片级封装允许新的热管理技术,可用于诸如热涂料。这是由作为硅管芯往往做得更薄,以减少漏电流和电容更必要的,但此降低了热贮存器可用的和可能使模具更容易与热失衡开裂。

  在美国的ARPA研究机构有一个热管理技术(TMT)计划,正在探索和优化纳米材料,使他们能够在热管理系统中使用。它正在热接地平面(TGP)技术与使用热管的两相冷却,以取代传统系统中的铜合金吊架,以提高冷却,而无需改变该系统的设计的高性能散热器。

  该方案还期待通过减少通过散热器到环境的热阻,通过该系统增加对流,提高散热翅片的热导率,优化和/或重新设计所述互补散热器鼓风机,和增加,以提高空气冷却热交换器性能总体系统系数。

  在同一时间,在nanothermal接口(NTI)项目正在寻找新的材料和结构,可以在电子设备的背面与封装的下一层之间的热界面层的热电阻提供显著减少,这可能是一个吊具或散热器。

  有迹象表明,可以在微控制器中实现,以保持电力系统的温度包络线之内的各种技术。降低了系统的电压降低了功率,而当他们在不使用关掉各个块中的器件的能力有利于减少热活性。类似地降低时钟频率以匹配处理要求和加入时钟选通关掉周边块还有助于管理电源。

  这显示在恩智浦最新的微控制器,该LCP54102,它与处理器的组合解决电源问题。超低功耗32位ARM100 MHz的的Cortex-M0 +内核工作在55μW/ MHz的功耗管理外围设备和监控系统,具有较大的100 MHz的ARM Cortex-M4处理器的复杂的算法处理。在3.3×3.3毫米芯片采用了90纳米制程与256 KB闪存和104 KB SRAM模数转换器,计时器和数字接口。

  所有这一切都旨在减少电池供电的传感器融合的应用程序的总体功耗,因为电压是0.85V,和1.35 V的自动调整,以匹配不同频率的每个取决于功率轮廓的处理器核心设置。这些功率分布是在与一个API来容易地管理芯片和芯的频率和睡眠模式的所有外围设备的ROM中,但这些也可以直接调节。无论是设置和API是通过咖啡发展局访问。然而,包装和系统设计必须考虑到该装置的最大功耗。而平均功率可能会降低,并且在空闲模式中使用的功率也低,峰值功率具有与散热器和方式来移动热量远离核心处理器被容纳。

  一个例子是由飞思卡尔半导体为其的KineTIs KL03处理器,其测量刚刚1.6×2.0毫米开发的晶圆级芯片尺寸封装(CSP)。

  该KL03 CSP(MKL03Z32CAF4R)减小了电路板空间,同时集成的功能,如低功耗(LP)UART接口,SPI,I²C,模拟 - 数字转换器(ADC)和LP定时器支持低功耗模式下操作,而不会醒来包括核心一起ARM的Cortex-M0 +内核。

  单周期的高速I / O访问端口,可以有效位模拟和软件协议仿线位的“外观和感觉”,同时保持功耗降低,以及多个灵活的低功耗模式,包括新的计算时钟选项通过将外设以异步停止模式降低了动态功耗。

  飞思卡尔的KineTIs KL03图3框图的形象:的KineTIs KL03的框图 - 外周块可以单独控制,以尽量减少热分布。

  其结果是,所述的Kinetis KL03 CSP消耗35%较PCB面积但比其它设备的60%以上的GPIO。这使设计人员能够大幅降低其电路板尺寸不影响最终产品的性能,功能集成和功耗,但仍强调需要良好的热管理。

  通过收购Energy Micro公司的,Silicon Labs公司目前有一系列的高能量的微控制器。与32位的ARM Cortex-M0 +内核,创新的低能量的技术,从节能模式短唤醒时间,和多种选择外设的组合,所述EFM32ZG微控制器的目的是低能量的设计。

  在单片机的一个关键因素是能源管理单元(EMU)管理所有的低功耗模式(EM)的微控制器。每个能量模式管理如果CPU和各种外围设备都可用。该块还可以用于关闭电源到未使用的SRAM模块。此链接到时钟管理单元(CMU),其控制芯片上的振荡器和时钟,接通和断开的时钟逐个向所有外设模块除了启用/禁用和配置可用振荡器。的高度灵活性使得软件通过不浪费电源外设和振荡器处于非活动状态,以尽量减少任何特定应用的能耗。

  使用ARM的Cortex-M0内核的微控制器的另一个系列是英飞凌科技公司的XMC1000。这是通过使用一个65纳米制造工艺以克服当今8位设计的局限性,与快闪存储器缩放从8 KB到200字节。所述XMC1200线设有外围设备以进行LED照明和人机界面的设计,并且XMC1300系列涉及的马达控制或数字功率转换应用的实时控制的需要。由于家庭的目的是更换控制器的8位设计,使包装在16和38引脚塑料TSSOPs,有更多的散热考虑。这些可以与深睡眠模式来解决关闭在使用该芯片的时候不行。

  从英飞凌图6 32位XMC1000图片:英飞凌32位XMC1000意在取代设计的8位控制器,必须要考虑散热问题。

  该驱动器系统的小型化带来了微控制器子系统的散热设计和管理方面的挑战。这可以用新的热管和封装技术来完成,以补偿增加的功耗,并且还与更复杂的电源管理技术。能够使用的系统软件来控制时钟信号和电压至各外围块以及控制器核心还可以帮助降低功耗,使硅在现有,或甚至更小的芯片级封装有效地运作。这有助于平衡减少芯的尺寸和封装的系统的热需求的竞争性需求。

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  ACT16541是非反相16位缓冲器,由两个8位部分组成,具有独立的输出使能信号。对于8位缓冲区,两个输出使能(1 和1 或2 2 )输入必须都低于相应的Y输出有效。如果任一输出使能输入为高电平,则该8位缓冲器部分的输出处于高阻态。 74ACT16541采用TI的缩小小外形封装,提供两倍的I /O引脚数量和标准小外形封装在同一印刷电路板区域的功能。 54ACT16541的特点是可在-55C至125C的整个军用温度范围内工作。 74ACT16541的工作温度范围为-40C至85C。 特性 德州仪器(TI)WidebusTM系列的成员 输入兼容TTL电压

  流通式架构优化PCB布局 分布式VCC和GND引脚配置可最大限度地降低高速开关噪声 EPICTM(增强型高性能植入式CMOS)1- m工艺 在125C时500-mA典型的闩锁抗扰度 封装选项包括塑料300-mil采用25密耳中心到中心引脚间距和采用25密耳中心到中心引脚间距的380密耳细间距陶瓷扁平(WD)封装,收缩小外形(DL)封装 ...

  LVT16240器件是16位缓冲器和线V)VCC而设计操作,但能够为5 V系统环境提供TTL接口。 这些设备专门用于提高3态存储器地址驱动器,时钟驱动器和性能的密度。面向总线的接收器和发送器。 这些器件可用作四个4位缓冲器,两个8位缓冲器或一个16位缓冲器。这些器件提供反相输出和对称低电平有效输出使能(>

  OE)输入。 当VCC 介于0和1.5 V之间时,器件在上电或断电期间处于高阻态。但是,为了确保1.5 V以上的高阻态,OE应通过上拉电阻连接到VCC;电阻的最小值由驱动器的电流吸收能力决定。 这些器件完全适用于使用Ioff和上电3的热插拔应用-州。 Ioff电路禁用输出,防止在断电时损坏通过器件的电流回流。上电和断电期间,上电三态电路将输出置于高阻态,从而防止驱动器冲突。 SN54LVT16240的特点是在整个军用温度范围内工作 - 55C至125C。 SN74LVT16240的工作温度范围为-40C至85C。 特性 德州仪器广播公司的成员??家庭 3.3 V工作和低静态功耗的先进BiCMOS技...

  此八进制缓冲区/驱动程序设计用于2.7 V至3.6 VVCC操作。 SN74LVCZ240A专为提高三态存储器地址驱动器,时钟驱动器和面向总线的接收器和发送器的性能和密度而设计。 该器件由两个4位缓冲器/驱动器组成。单独的输出使能(OE)\输入。当OE \为低电平时,器件将数据从A输入传递到Y输出。当OE \为高电平时,输出处于高阻态。 输入可以从3.3 V或5 V器件驱动。此功能允许在混合3.3 V /5 V系统环境中将此器件用作转换器。 当VCC介于0和1.5 V之间时,器件在上电或断电期间处于高阻态。但是,为了确保1.5 V以上的高阻态,OE \应通过上拉电阻连接到VCC;电阻的最小值由驱动器的电流吸收能力决定。 该器件完全适用于使用Ioff和上电3的热插拔应用-州。 Ioff电路禁用输出,防止在断电时损坏通过器件的电流回流。上电和断电期间,上电三态电路将输出置于高阻态,从而防止驱动器冲突。 特性 从2.7 V运行至3.6 V 输入接受电压至5.5 V 最大值pd6.5 ns,3.3 V 典型VOLP(输出接地反弹) &l...

  SN74LVTH32244是一款32位缓冲器和线 V)VCC操作而设计,能够为5 V系统环境提供TTL接口。该器件可用作8个4位缓冲器,4个8位缓冲器,2个16位缓冲器或1个32位缓冲器。该器件提供真正的输出,并具有对称的低电平有效输出使能(OE)输入。它专为提高三态存储器地址驱动器,时钟驱动器和面向总线的接收器和发送器的性能和密度而设计。 SN74LVTH32244完全适用于使用I off 和上电三态。 Ioff电路禁用输出,防止在断电时损坏通过器件的电流回流。上电和断电期间,上电三态电路将输出置于高阻态,从而防止驱动器冲突。 有源总线保持电路将未使用或未驱动的输入保持在有效逻辑州。不建议在上拉电路中使用上拉或下拉电阻。 特性 德州仪器广播公司的成员+ ??族 典型VOLP(输出接地反弹)< 0.8 V,VCC= 3.3 V,TA= 25C Ioff和上电3态支持热插拔 支持低至2.7 V的未调节电池工作支持混合模式信号操作(具有3.3VV CC 的5V输入和输出电压) 数据输入上的总线保持消除...

  此单个逆变器缓冲器/驱动器可在0.8 V至2.7 VVCC下工作,但专为1.65-设计V至1.95-VVCC操作。 SN74AUC1G06的输出为漏极开路,可连接至其他漏极开路输出,以实现低电平有效或有效。 - 高线和功能。 NanoStar ??和NanoFree?封装技术是IC封装概念的一项重大突破,使用裸片作为封装。 该器件完全适用于使用Ioff的部分断电应用。 Ioff电路禁用输出,防止电流断电时损坏电流回流。 有关AUC Little Logic器件的更多信息,请参阅TI应用报告,德州仪器AUC Sub-1-V Little Logic器件的应用,文献编号SCEA027。 特性 德州仪器NanoStar有哪些?和NanoFree?封装 针对1.8V工作进行了优化,并且支持3.6-VI /O以支持混合模式信号操作 Ioff支持部分电源 - 向下模式操作 低于1V可操作 最大tpd2.5 ns,1.8 V 低功耗, 10-A最大ICC 8-mA输出驱动,1.8 V 闩锁性能超过100 mA每JESD 78,Class II

  SN74LV8151是一款10位通用施密特触发缓冲器,具有3态输出,设计用于2 V至5.5 VVCC操作。逻辑控制(T /C \)引脚允许用户将Y1至Y8配置为同相或反相输出。当T /C \为高电平时,Y输出为非反相(真逻辑),当T /C \为低电平时,Y输出反相(互补逻辑)。 输出使能时(OE) )\输入为低电平,器件将数据从Dn传递到Yn。当OE \为高电平时,Y输出处于高阻态。路径A到P是一个简单的施密特触发缓冲器,路径B到N是一个简单的施密特触发器逆变器。 该器件完全适用于使用I 关。 Ioff电路禁用输出,防止在断电时损坏通过器件的电流。 为确保上电或断电期间的高阻态,OE \应通过上拉电阻连接到VCC;电阻的最小值由驱动器的电流吸收能力决定。 特性 2-V至5.5-VVCC操作 Max tpd15 ns,5 V 施密特触发器输入允许慢速输入上升/下降时间 Y输出的极性控制选择真或补充逻辑 典型VOLP(输出接地反弹) < 0.8 V VCC= 3.3 V,TA= 25 C 典型VOHV(输出VOH...

  SN74LVC2G125 具有三态输出的双总线器件是双总线 VVCC操作。该器件具有双路驱动器,具有3态输出。当相关的输出使能(

  OE)输入高时,输出被禁用。 NanoFree封装技术是IC封装概念的一项重大突破,使用该封装。 为了确保上电或断电期间的高阻态,OE应通过上拉电阻连接到VCC;电阻的最小值由驱动器的电流吸收能力决定。 该器件完全适用于使用Ioff的部分断电应用。 Ioff电路禁用输出,防止电流断电时损坏电流回流。 特性 ESD保护超过JESD 22 2000-V人体模型 1000-V充电 - 设备型号 德州仪器公司提供的NanoFree封装 支持5-VVCC操作

  输入接受电压至5.5 V 最大tpd为4.3 ns,3.3 V 低功耗,10-AMax ICC 24-mA输出驱动3.3 V 典型VOLP(输出接地反弹) < 0.8 V,VCC= 3.3 V,TA= 25C 典型VOHV(输出V

  此单路施密特触发器逆变器可在0.8V至2.7VVCC下工作,但专为1.65-而设计V至1.95-VVCC操作。 SN74AUC1G14包含一个反相器并执行布尔函数Y =A。该器件作为独立的逆变器工作,但由于施密特,它可能具有不同的输入阈值电平,用于正向(VT +)和负向(VT -信号。 NanoFree封装技术是IC封装概念的一项重大突破,使用该封装作为封装。 该器件完全适用于使用I 关。 Ioff电路禁用输出,防止电源关闭时损坏电流回流。 有关AUC Little Logic设备的更多信息,请参阅应用程序德州仪器AUCSub-1-V小型逻辑器件,SCEA027。 特性 闩锁性能超过JESD 78,Class II 100 mA ESD保护超过JESD 22

  2000-V人体模型(A114-A) 200-V机型(A115-A) 1000-V充电设备型号(C101) 适用于德州仪器NanoFree封装 针对1.8 V工作进行了优化,并且具有3.6-VI /O容差,支持混合模式信号操作

  SN74AUC1G126 具有三态输出的单路总线总线VVCC工作范围而特别设计,但可以在0.8V至2.7 VVCC的范围内工作。 SN74AUC1G126器件是一款具有一个三态输出的单通道线路驱动器。当输出使能(OE)输入为低电平时,输出被禁用。 为确保在上电或掉电期间均处于高阻态,应将OE通过下拉电阻连接至GND;该电阻的最小值取决于驱动器的拉电流能力。 /p

  NanoFree封装技术是器件封装概念上的一项重大突破,它将裸片用作封装。 该器件完全适用于使用Ioff的off电路可禁用输出,以防在器件掉电时电流回流对器件造成损坏。 特性 闩锁性能超过100mA,符合JESD 78 II类规范 ESD保护性能超出JESD 22标准 2000V人体放电模型(A114-A) 200V机器模型(A115-A) 1000V充电器件模型(C101)

  采用TI的NanoFree封装 经优化,可在1.8V电压下运行并可承受3.6VI /O电压,可支持混合模式信号操作 ...

  此单施密特触发器缓冲器可在0.8 V至2.7 VVCC下工作,但专为1.65-设计V至1.95-VVCC操作。 SN74AUC1G17包含一个缓冲区并执行布尔函数Y = A.该设备作为独立缓冲区运行,但由于施密特动作,它对于正向(VT +)和负向(VT -)信号,可能有不同的输入阈值水平。 NanoFree封装技术是IC封装概念的重大突破,使用芯片作为封装。 该器件完全指定用于部分断电应用,使用Ioff。 Ioff电路禁用输出,防止电源关闭时损坏电流回流。 有关AUC Little Logic设备的更多信息,请参阅应用程序德州仪器AUCSub-1-V小型逻辑器件,SCEA027。 特性 闩锁性能超过JESD 78,Class II 100 mA ESD保护超过JESD 22

  2000-V人体模型(A114-A) 200-V机型(A115-A) 1000-V充电设备型号(C101) 适用于德州仪器NanoFree封装 针对1.8 V工作进行了优化,并且具有3.6-VI /O容差,支持混合模式信号操作

  此单缓冲器/驱动器设计用于1.65 V至5.5 VVCC操作。 SN74LVC1G240是一款具有三态输出的单线驱动器。当输出使能(

  OE)输入高时,输出被禁用。 NanoFree封装技术是IC封装的重大突破概念,使用芯片作为封装。 为了确保上电或断电期间的高阻态,OE应该绑定通过上拉电阻到VCC;电阻的最小值由驱动器的电流吸收能力决定。 该器件完全适用于使用Ioff的部分断电应用。 Ioff电路禁用输出,防止在断电时损坏通过器件的电流回流。 特性 德州仪器NanoFree软件包中提供 支持5-VVCC操作 输入接受电压至5.5 V 向VCC提供向下转换 3.7的最大tpdns在3.3 V 低功耗,10-A最大ICC 24-mA输出驱动,3.3 V Ioff支持实时插入,部分断电模式和后驱动保护 闩锁性能超过每个JTED 78,Class II 100 mA ESD保护超过JESD 22 2000-V人体模型(A114-A) 200-V机型...

  这个16位缓冲器/驱动器设计用于2.7 V至3.6 VV CC 操作。

  SN74LVCZ16240A专为提高三态存储器地址驱动器,时钟驱动器和面向总线的接收器和发送器的性能和密度而设计。 该器件可用作四个4位缓冲区,两个8位缓冲区或一个16位缓冲区。该器件提供反相输出。 输入可以从3.3 V或5 V器件驱动。此功能允许在混合3.3 V /5 V系统环境中将这些器件用作转换器。 在上电或断电期间,当V CC 介于0和0之间时1.5 V,器件处于高阻态。但是,为了确保1.5 V以上的高阻态,OE \应通过上拉电阻连接到V CC ;电阻的最小值由驱动器的电流吸收能力决定。 该器件完全适用于使用I off 和上电3的热插拔应用-州。 I off 电路禁用输出,防止断电时电流回流通过器件(V CC = 0 V)。上电和断电期间,上电三态电路将输出置于高阻态,从而防止驱动器冲突。 特性 德州仪器广播公司的成员?系列 工作电压范围为2.7 V至3.6 V 输入接受电压至5.5 V 3.3 ns时最大t pd 为4.2 ns V I off 和上电3态支持热插...

  该总线缓冲器门电路虽然专门针对1.65V至1.95VV CC 工作范围而特别设计,但可以在0.8 V至2.7VV CC 的范围内工作。 SN74AUC1G240是一款具有一个三态输出的单通道线路驱动器。当输出使能( OE )输入为高电平时,输出被停用。 为了确保上电或断电期间的高阻抗状态, OE 应通过一个上拉电阻器连接至V CC ;该电阻器的最小值由驱动器的电流吸收能力来决定。 NanoFree封装技术是IC封装概念的一项重大突破,它将硅晶片用作封装。 该器件的技术规格针对采用I off 的部分断电应用而全面拟订。我 off 电路负责停用输出,从而可防止破坏性的电流在其断电时通过器件回流。 特性 采用德州仪器的NanoFree封装 专为1.8V工作电压而优化并具有3.6VI /O的电压容忍范围,旨在支持混合模式信号操作 我 off 支持部分断电模式操作 可在低于1V的电压下操作 最大t pd 为2.5ns(在1.8V时) 低功耗:10A最大I CC 8mA输出驱动(在1.8V时) ...

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