1.前言

在過去十年中，智能手表等可穿戴技術的制造商在使用戶能夠實時跟蹤他們的個人健康狀況方面取得了重大進展?，F(xiàn)在可以利用大量統(tǒng)計數(shù)據(jù)，例如步數(shù)、心率、氧飽和度、鍛煉持續(xù)時間等，并以各種方式跟蹤健身目標的進度。

隨著智能手表變得不可或缺，電池壽命和小尺寸成為消費者必不可少的考慮因素，鼓勵設備制造商不斷降低功耗和產品占用空間——并給電源設計人員帶來各種頭痛。在我們的下一個可穿戴設計中添加電壓監(jiān)控器會有所幫助 - 以下是三個原因。

第一：電壓監(jiān)控器有助于提高設計的可靠性

圖1是智能手表的系統(tǒng)框圖。處理器帶有多個需要欠壓監(jiān)控的電壓軌，這對系統(tǒng)穩(wěn)定性至關重要。

圖 1：智能手表框圖

低于最低要求的電壓可能會導致板載內存意外覆蓋、系統(tǒng)凍結或數(shù)據(jù)損壞。設計人員通常采用電阻電容 (RC) 充電電路來防止這些類型的處理器錯誤并延遲復位信號。

雖然實現(xiàn)很簡單，但 RC 電路有其局限性：復位延遲是不可預測的，具體取決于輸入電壓條件，例如壓擺率和低工作電壓。RC 電路也缺乏欠壓監(jiān)控。

TLV841 等現(xiàn)代電壓監(jiān)控器提供了更好的解決方案——它們不僅可以監(jiān)控欠壓情況，還提供精確的延遲時間功能，以確保電壓軌在工作范圍內，從而提高系統(tǒng)可靠性、可靠性和功能性。

第 二：電壓監(jiān)控器有助于提高設計精度

今天的微處理器需要非常精確的電壓監(jiān)控。電壓監(jiān)控器提供更高水平的精度，以解決通常來自 DC/DC 穩(wěn)壓器的集成電源良好信號的低精度導致的任何問題。此外，它們還提供低靜態(tài)電流 ( IQ ) 消耗。例如，TLV841 僅消耗 125 nA。通過將低 I Q與準確監(jiān)控 0.5% 電源電壓的能力相結合，現(xiàn)代電壓監(jiān)控器讓我們有信心在不影響電池壽命的情況下設計準確的系統(tǒng)。

第 三：電壓監(jiān)控器可以幫助我們將設計小型化

指針式手表的直徑為 38 毫米至 44 毫米。由于空間有限，并且需要設計多個電路來支持 GPS 模塊、心率傳感器、計步器和觸摸傳感器等高級功能，保持設計小巧可能是一個真正的挑戰(zhàn)，特別是因為每個子系統(tǒng)都有自己的所需的電壓軌。制造商經常在產品功能和保持設備尺寸最小之間做出妥協(xié)。

現(xiàn)代電壓基準在晶圓芯片級封裝中可用，其中封裝的尺寸等于管芯的尺寸。TLV841 外形小巧（0.73 毫米 x 0.73 毫米），常見間距為 0.4 毫米，高度為 0.4 毫米。在設計中添加這種尺寸的電壓監(jiān)控器對于健身手表的操作可靠性和功能至關重要。

圖 2 說明了 TLV841 的尺寸與常用尺寸的 0603 組件（例如 0.1 μF 電容器）之間的比較。

圖 2：TLV841 評估板

總結

由于消費者的需求將智能手表在物理尺寸、電池壽命和系統(tǒng)性能方面推向了極限，因此滿足相應的設計要求是當務之急?，F(xiàn)代電壓監(jiān)控器開辟了新的應用機會，使我們能夠將更多功能集成到可穿戴設備設計中，同時提高整體系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性，并且不會影響產品尺寸。