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LM90CIMM

器件型号:LM90CIMM
器件类别:传感器   
厂商名称:Texas Instruments
厂商官网:http://www.ti.com/
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器件描述

Board Mount Temperature Sensors ?3?C Accurate, Remote Diode and Local Digital Temperature Sensor with Two-Wire Interface 8-VSSOP 0 to 125

参数
产品属性属性值
Product AttributeAttribute Value
制造商:
Manufacturer:
Texas Instruments
产品种类:
Product Category:
Board Mount Temperature Sensors
RoHS:N
封装 / 箱体:
Package / Case:
VSSOP-8
封装:
Packaging:
Cut Tape
封装:
Packaging:
MouseReel
封装:
Packaging:
Reel
系列:
Series:
LM90
商标:
Brand:
Texas Instruments
产品类型:
Product Type:
Temperature Sensors
工厂包装数量:
Factory Pack Quantity:
1000
子类别:
Subcategory:
Sensors

文档预览

LM90CIMM器件文档内容

                                                                                                                                     LM90

www.ti.com                                                      SNIS126A MAY 2004 REVISED MARCH 2013

LM90 3C Accurate, Remote Diode and Local Digital Temperature Sensor with Two-Wire
                                          Interface

                                                                           Check for Samples: LM90

FEATURES                                                        DESCRIPTION

1                                                               The LM90 is an 11-bit digital temperature sensor with
                                                                a 2-wire System Management Bus (SMBus) serial
Accurately Senses Die Temperature of Remote                   interface. The LM90 accurately measures its own
    ICs or Diode Junctions                                      temperature as well as the temperature of an external
                                                                device, such as processor thermal diode or diode
Offset Register Allows Sensing a Variety of                   connected transistor such as the 2N3904. The
    Thermal Diodes Accurately                                   temperature of any ASIC can be accurately
                                                                determined using the LM90 as long as a dedicated
On-board Local Temperature Sensing                            diode (semiconductor junction) is available on the
10 Bit Plus Sign Remote Diode Temperature                     target die. The LM90 remote sensor accuracy of 3C
                                                                is factory trimmed for the 1.008 typical non-ideality
    Data Format, 0.125C Resolution                             factor of the mobile Pentium III thermal diode. The
Diode Fault Detection Circuitry                               LM90 has an Offset register to allow measuring other
T_CRIT_A Output Useful for System Shutdown                    diodes without requiring continuous software
                                                                management.
    (Open Diode does not Activate T_CRIT_A)
ALERT Output Supports SMBus 2.0 Protocol                      Activation of the ALERT output occurs when any
SMBus 2.0 Compatible Interface, Supports                      temperature goes outside a preprogrammed window
                                                                set by the HIGH and LOW temperature limit registers
    TIMEOUT                                                     or exceeds the T_CRIT temperature limit. Activation
8-pin VSSOP Package                                           of the T_CRIT_A occurs when any temperature
                                                                exceeds the T_CRIT programmed limit. The LM90 is
APPLICATIONS                                                    pin and register compatible with the LM86, Analog
                                                                Devices ADM1032 and Maxim MAX6657/8.
System Thermal Management
    (e.g. Laptop, Desktop, Workstations, Server)

Electronic Test Equipment
Office Electronics

KEY SPECIFICATIONS

Supply Voltage 3.0 to 3.6 V

Supply Current 0.8 mA (Typ)

Local Temp Accuracy (Includes Quantization
    Error)

    TA=25C to 125C, 4.0 C (Max)
Remote Diode Temp Accuracy (Includes

    Quantization Error)

    TA=30C to 50C, TD=60C to 100C, 3.0 C
         (Max)

    TA=0C to 85C, TD=25C to 125C, 4.0 C
         (Max)

1

           Please be aware that an important notice concerning availability, standard warranty, and use in critical applications of
           Texas Instruments semiconductor products and disclaimers thereto appears at the end of this data sheet.

PRODUCTION DATA information is current as of publication date.  Copyright 20042013, Texas Instruments Incorporated
Products conform to specifications per the terms of the Texas
Instruments standard warranty. Production processing does not
necessarily include testing of all parameters.
LM90                                                                                                                   www.ti.com

SNIS126A MAY 2004 REVISED MARCH 2013

LM90 Simplified Block Diagram

Connection Diagram

                                  Figure 1. 8-Lead VSSOP - TOP VIEW
                                               See DGK Package

                                               PIN DESCRIPTIONS

      Label         Pin #                 Function                                  Typical Connection
       VDD            1
        D+                        Positive Supply Voltage Input DC Voltage from 3.0 V to 3.6 V
                      2
        D-                        Diode Current Source           To Diode Anode. Connected to remote discrete diode conected
   T_CRIT_A           3                                          transistor junction or to the diode connected transistor junction
                      4                                          on a remote IC whose die temperature is being sensed.
      GND             5
     ALERT            6           Diode Return Current Sink      To Diode Cathode.

   SMBData            7           T_CRIT Alarm Output, Open-     Pull-Up Resistor, Controller Interrupt or Power Supply
   SMBCLK             8           Drain, Active-Low              Shutdown Control

                                  Power Supply Ground            Ground

                                  Interrupt Output, Open-Drain,  Pull-Up Resistor, Controller Interrupt or Alert Line
                                  Active-Low

                                  SMBus Bi-Directional Data Line, From and to Controller, Pull-Up Resistor
                                  Open-Drain Output

                                  SMBus Input                    From Controller, Pull-Up Resistor

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Typical Application                                                                SNIS126A MAY 2004 REVISED MARCH 2013

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LM90

SNIS126A MAY 2004 REVISED MARCH 2013                                                                            www.ti.com

      These devices have limited built-in ESD protection. The leads should be shorted together or the device placed in conductive foam
      during storage or handling to prevent electrostatic damage to the MOS gates.

Absolute Maximum Ratings (1)                            Vapor Phase (60 seconds)                                          -0.3 V to 6.0 V
                                                        Infrared (15 seconds)                                             -0.5 V to 6.0 V
Supply Voltage                                         Human Body Model                                            -0.3 V to (VDD + 0.3
Voltage at SMBData, SMBCLK, ALERT, T_CRIT_A            Machine Model
Voltage at Other Pins                                                                                                                      V)
                                                                                                                                      1 mA
D- Input Current                                                                                                                     5 mA
Input Current at All Other Pins (2)                                                                                                  30 mA
Package Input Current (2)                                                                                                            10 mA
SMBData, ALERT, T_CRIT_A Output Sink Current                                                                           -65C to +150C
Storage Temperature
Soldering Information, Lead Temperature                                                                                              215C
VSSOP Package (3)                                                                                                                    220C
                                                                                                                                     2000 V
ESD Susceptibility (4)                                                                                                                200 V

(1) Absolute Maximum Ratings indicate limits beyond which damage to the device may occur. DC and AC electrical specifications do not
      apply when operating the device beyond its rated operating conditions.

(2) When the input voltage (VI) at any pin exceeds the power supplies (VI < GND or VI > VDD), the current at that pin should be limited to
      5 mA. Parasitic components and or ESD protection circuitry are shown in the figure below for the LM90's pins. The nominal breakdown
      voltage of D3 is 6.5 V. Care should be taken not to forward bias the parasitic diode, D1, present on pins: D+, D-. Doing so by more than
      50 mV may corrupt a temperature measurements.

(3) See http://www.ti.com/packaging/ for other recommendations and methods of soldering surface mount devices.
(4) Human body model, 100pF discharged through a 1.5k resistor. Machine model, 200pF discharged directly into each pin.

Operating Ratings                                                                                                       0C to +125C
                                                                                                                     TMIN  TA  TMAX
Operating Temperature Range                                                                                        0C  TA  +85C
Electrical Characteristics Temperature Range                                                                        +3.0 V to +3.6 V
LM90
Supply Voltage Range (VDD)

Temperature-to-Digital Converter Characteristics

Unless otherwise noted, these specifications apply for VDD= +3.0Vdc to 3.6Vdc. Boldface limits apply for TA = TJ = TMIN

TA  TMAX; all other limits TA= TJ= +25C, unless otherwise noted.

      Parameter                                         Conditions                         Typical (1)  Limits (2)  Units
                                                                                                                    (Limit)

Temperature Error Using Local Diode                     TA = +25C to +125C (3)           1.5         4          C (max)

Temperature Error Using Remote Diode of mobile          TA = +30C to       TD = +25C to               3          C (max)
                                                        +50C               +100C
Pentium III with typical non-ideality of 1.008. (TD is                                                  4          C (max)
the Remote Diode Junction Temperature)                  TA = +0C to +85C  TD = +25C to
                                                                            +125C

Remote Diode Measurement Resolution                                                        11                       Bits

                                                                                           0.125                    C

Local Diode Measurement Resolution                                                         8                        Bits

                                                                                           1                        C

(1) Typicals are at TA = 25C and represent most likely parametric norm.
(2) Limits are ensured to AOQL (Average Outgoing Quality Level).

(3) Local temperature accuracy does not include the effects of self-heating. The rise in temperature due to self-heating is the product of the
      internal power dissipation of the LM90 and the thermal resistance. See () for the thermal resistance to be used in the self-heating

      calculation.

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Temperature-to-Digital Converter Characteristics (continued)

Unless otherwise noted, these specifications apply for VDD= +3.0Vdc to 3.6Vdc. Boldface limits apply for TA = TJ = TMIN

TA  TMAX; all other limits TA= TJ= +25C, unless otherwise noted.

                   Parameter                                      Conditions                       Typical (1)  Limits (2)  Units
                                                                                                                            (Limit)

Conversion Time of All Temperatures at the Fastest See (4)                                         31.25             34.4   ms (max)
Setting

Quiescent Current (5)                                  SMBus Inactive, 16Hz conversion             0.8               1.7    mA (max)

                                                       rate

                                                       Shutdown                                    315                      A

D- Source Voltage                                                                                  0.7                      V

Diode Source Current                                   (D+ - D-)=+ 0.65V; high level               160               315    A (max)

                                                                                                                     110    A (min)

                                                       Low level                                   13                20     A (max)

                                                                                                                     7      A (min)

ALERT and T_CRIT_A Output Saturation Voltage           IOUT = 6.0 mA                                                 0.4    V (max)
Power-On Reset Threshold                               Measure on VDD input, falling edge
                                                                                                                     2.4    V (max)

                                                                                                                     1.8    V (min)

Local and Remote HIGH Default Temperature              See (6)                                     +70                      C

settings

Local and Remote LOW Default Temperature               See (6)                                     0                        C

settings

Local and Remote T_CRIT Default Temperature            See (6)                                     +85                      C

Setting

(4) This specification is provided only to indicate how often temperature data is updated. The LM90 can be read at any time without regard
      to conversion state (and will yield last conversion result).

(5) Quiescent current will not increase substantially with an SMBus.
(6) Default values set at power up.

Logic Electrical Characteristics

DIGITAL DC CHARACTERISTICS

Unless otherwise noted, these specifications apply for VDD= +3.0 to 3.6 Vdc. Boldface limits apply for TA = TJ = TMIN to
TMAX; all other limits TA= TJ= +25C, unless otherwise noted.

     Symbol             Parameter                            Conditions               Typical (1)               Limits (2)  Units
                                                                                                                            (Limit)

SMBData, SMBCLK INPUTS

VIN(1)         Logical "1" Input Voltage                                                                        2.1         V (min)
VIN(0)
               Logical "0"Input Voltage                                                                         0.8         V (max)
    VIN(HYST)
               SMBData and SMBCLK Digital Input                                       400                                   mV
               Hysteresis

IIN(1)         Logical "1" Input Current               VIN = VDD                      0.005                     10         A (max)
                                                       VIN = 0 V                      -0.005
IIN(0)         Logical "0" Input Current                                                                        10         A (max)
                                                                                         5
CIN            Input Capacitance                                                                                            pF

ALL DIGITAL OUTPUTS

IOH            High Level Output Current               VOH = VDD                                                10          A (max)

VOL            SMBus Low Level Output Voltage          IOL = 4mA                                                0.4         V (max)

                                                       IOL = 6mA                                                0.6

(1) Typicals are at TA = 25C and represent most likely parametric norm.
(2) Limits are ensured to AOQL (Average Outgoing Quality Level).

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LM90

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SMBus DIGITAL SWITCHING CHARACTERISTICS

Unless otherwise noted, these specifications apply for VDD= +3.0 Vdc to +3.6 Vdc, CL (load capacitance) on output lines =
80 pF. Boldface limits apply for TA = TJ = TMIN to TMAX; all other limits TA = TJ = +25C, unless otherwise noted.
The switching characteristics of the LM90 fully meet or exceed the published specifications of the SMBus version 2.0. The

following parameters are the timing relationships between SMBCLK and SMBData signals related to the LM90. They adhere

to but are not necessarily the SMBus bus specifications.

   Symbol                    Parameter                                    Conditions          Typical (1)  Limits (2)  Units
                                                                                                                       (Limit)

fSMB       SMBus Clock Frequency                                                                           100         kHz (max)

                                                                                                           10          kHz (min)

tLOW       SMBus Clock Low Time                                  from VIN(0)max to VIN(0)max               4.7         s (min)

                                                                                                           25          ms (max)

tHIGH      SMBus Clock High Time                                 from VIN(1)min to VIN(1)min               4.0         s (min)
tR,SMB     SMBus Rise Time
tF,SMB     SMBus Fall Time                                       See (3)                      1                        s (max)

                                                                 See (4)                      0.3                      s (max)

tOF        Output Fall Time                                      CL = 400pF,                               250         ns (max)
                                                                 IO = 3mA (4)

tTIMEOUT   SMBData and SMBCLK Time Low for Reset of                                                        25          ms (min)
           Serial Interface (5)
                                                                                                           35          ms (max)

tSU;DAT    Data In Setup Time to SMBCLK High                                                               250         ns (min)
tHD;DAT    Data Out Stable after SMBCLK Low
                                                                                                           300         ns (min)

                                                                                                           900         ns (max)

tHD;STA    Start Condition SMBData Low to SMBCLK Low                                                       100         ns (min)
           (Start condition hold before the first clock falling
           edge)

tSU;STO    Stop Condition SMBCLK High to SMBData Low                                                       100         ns (min)
           (Stop Condition Setup)

tSU;STA    SMBus Repeated Start-Condition Setup Time,                                                      0.6         s (min)
           SMBCLK High to SMBData Low

tBUF       SMBus Free Time Between Stop and Start                                                          1.3         s (min)

           Conditions

(1) Typicals are at TA = 25C and represent most likely parametric norm.
(2) Limits are ensured to AOQL (Average Outgoing Quality Level).
(3) The output rise time is measured from (VIN(0)max + 0.15V) to (VIN(1)min - 0.15V).
(4) The output fall time is measured from (VIN(1)min - 0.15V) to (VIN(1)min + 0.15V).
(5) Holding the SMBData and/or SMBCLK lines Low for a time interval greater than tTIMEOUT will reset the LM90's SMBus state machine,

      therefore setting SMBData and SMBCLK pins to a high impedance state.

SMBus Communication

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Pin         PIN #  D1     D2                           D3  D4  D5                      D6  D7  R1  SNP                    ESD

Name                                                                                                    CLAMP

VDD         1                                                                                                             x

D+          2      x (1)  x                                                            x   x   x                          x

D-          3      x      x                                    x                       x   x                              x

T_CRIT_     4                                                                              x   x   x

A

ALERT       6                                                                              x   x   x

SMBData     7                                                                              x   x   x

SMBCLK      8                                                                                      x

(1) Note: An "x" indicates that the diode exists.

                              Figure 2. ESD Protection Input Structure

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LM90

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                                                FUNCTIONAL DESCRIPTION

The LM90 temperature sensor incorporates a delta VBE based temperature sensor using a Local or Remote and
a 10-bit plus sign ADC (Delta-Sigma Analog-to-Digital Converter). The LM90 is compatible with the serial SMBus
version 2.0 two-wire interface. Digital comparators compare the measured Local Temperature (LT) to the Local
High (LHS), Local Low (LLS) and Local T_CRIT (LCS) user-programmable temperature limit registers. The
measured Remote Temperature (RT) is digitally compared to the Remote High (RHS), Remote Low (RLS) and
Remote T_CRIT (RCS) user-programmable temperature limit registers. Activation of the ALERT output indicates
that a comparison is greater than the limit preset in a T_CRIT or HIGH limit register or less than the limit preset
in a LOW limit register. The T_CRIT_A output responds as a true comparator with built in hysteresis. The
hysteresis is set by the value placed in the Hysteresis register (TH). Activation of T_CRIT_A occurs when the
temperature is above the T_CRIT setpoint. T_CRIT_A remains activated until the temperature goes below the
setpoint calculated by T_CRIT - TH. The hysteresis register impacts both the remote temperature and local
temperature readings.

The LM90 may be placed in a low power consumption (Shutdown) mode by setting the RUN/STOP bit found in
the Configuration register. In the Shutdown mode, the LM90's SMBus interface remains while all circuitry not
required is turned off.

The Local temperature reading and setpoint data registers are 8-bits wide. The format of the 11-bit remote
temperature data is a 16-bit left justified word. Two 8-bit registers, high and low bytes, are provided for each
setpoint as well as the temperature reading. Two offset registers (RTOLB and RTOHB) can be used to
compensate for non_ideality error, discussed further in DIODE NON-IDEALITY. The remote temperature reading
reported is adjusted by subtracting from or adding to the actual temperature reading the value placed in the
offset registers.

CONVERSION SEQUENCE

The LM90 takes approximately 31.25 ms to convert the Local Temperature (LT), Remote Temperature (RT), and
to update all of its registers. Only during the conversion process the busy bit (D7) in the Status register (02h) is
high. These conversions are addressed in a round robin sequence. The conversion rate may be modified by the
Conversion Rate Register (04h). When the conversion rate is modified a delay is inserted between conversions,
the actual conversion time remains at 31.25ms. Different conversion rates will cause the LM90 to draw different
amounts of supply current as shown in Figure 3.

      Figure 3. Conversion Rate Effect on Power Supply Current

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THE ALERT OUTPUT

The LM90's ALERT pin is an active-low open-drain output that is triggered by a temperature conversion that is
outside the limits defined by the temperature setpoint registers. Reset of the ALERT output is dependent upon
the selected method of use. The LM90's ALERT pin is versatile and will accommodate three different methods of
use to best serve the system designer: as a temperature comparator, as a temperature based interrupt flag, and
as part of an SMBus ALERT system. The three methods of use are further described below. The ALERT and
interrupt methods are different only in how the user interacts with the LM90.

Each temperature reading (LT and RT) is associated with a T_CRIT setpoint register (LCS, RCS), a HIGH
setpoint register (LHS and RHS) and a LOW setpoint register (LLS and RLS). At the end of every temperature
reading, a digital comparison determines whether that reading is above its HIGH or T_CRIT setpoint or below its
LOW setpoint. If so, the corresponding bit in the STATUS REGISTER is set. If the ALERT mask bit is not high,
any bit set in the STATUS REGISTER, with the exception of Busy (D7) and OPEN (D2), will cause the ALERT
output to be pulled low. Any temperature conversion that is out of the limits defined by the temperature setpoint
registers will trigger an ALERT. Additionally, the ALERT mask bit in the Configuration register must be cleared to
trigger an ALERT in all modes.

ALERT Output as a Temperature Comparator

When the LM90 is implemented in a system in which it is not serviced by an interrupt routine, the ALERT output
could be used as a temperature comparator. Under this method of use, once the condition that triggered the
ALERT to go low is no longer present, the ALERT is de-asserted (Figure 4). For example, if the ALERT output
was activated by the comparison of LT > LHS, when this condition is no longer true the ALERT will return HIGH.
This mode allows operation without software intervention, once all registers are configured during set-up. In order
for the ALERT to be used as a temperature comparator, bit D0 (the ALERT configure bit) in the FILTER and
ALERT CONFIGURE REGISTER (xBF) must be set high. This is not the power on default default state.

            Figure 4. ALERT Comparator Temperature Response Diagram

ALERT Output as an Interrupt

The LM90's ALERT output can be implemented as a simple interrupt signal when it is used to trigger an interrupt
service routine. In such systems it is undesirable for the interrupt flag to repeatedly trigger during or before the
interrupt service routine has been completed. Under this method of operation, during a read of the STATUS
REGISTER the LM90 will set the ALERT mask bit (D7 of the Configuration register) if any bit in the STATUS
REGISTER is set, with the exception of Busy (D7) and OPEN (D2). This prevents further ALERT triggering until
the master has reset the ALERT mask bit, at the end of the interrupt service routine. The STATUS REGISTER
bits are cleared only upon a read command from the master (see Figure 5) and will be re-asserted at the end of
the next conversion if the triggering condition(s) persist(s). In order for the ALERT to be used as a dedicated
interrupt signal, bit D0 (the ALERT configure bit) in the FILTER and ALERT CONFIGURE REGISTER (xBF) must
be set low. This is the power on default state.

The following sequence describes the response of a system that uses the ALERT output pin as a interrupt flag:

1. Master Senses ALERT low

2. Master reads the LM90 STATUS REGISTER to determine what caused the ALERT

3. LM90 clears STATUS REGISTER, resets the ALERT HIGH and sets the ALERT mask bit (D7 in the

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    Configuration register).

4. Master attends to conditions that caused the ALERT to be triggered. The fan is started, setpoint limits are
    adjusted, etc.

5. Master resets the ALERT mask (D7 in the Configuration register).

      Figure 5. ALERT Output as an Interrupt Temperature Response Diagram

ALERT Output as an SMBus ALERT

When the ALERT output is connected to one or more ALERT outputs of other SMBus compatible devices and to
a master, an SMBus alert line is created. Under this implementation, the LM90's ALERT should be operated
using the ARA (Alert Response Address) protocol. The SMBus 2.0 ARA protocol, defined in the SMBus
specification 2.0, is a procedure designed to assist the master in resolving which part generated an interrupt and
service that interrupt while impeding system operation as little as possible.

The SMBus alert line is connected to the open-drain ports of all devices on the bus thereby AND'ing them
together. The ARA is a method by which with one command the SMBus master may identify which part is pulling
the SMBus alert line LOW and prevent it from pulling it LOW again for the same triggering condition. When an
ARA command is received by all devices on the bus, the devices pulling the SMBus alert line LOW, first, send
their address to the master and second, release the SMBus alert line after recognizing a successful transmission
of their address.

The SMBus 1.1 and 2.0 specification state that in response to an ARA (Alert Response Address) "after
acknowledging the slave address the device must disengage its SMBALERT pulldown". Furthermore, "if the host
still sees SMBALERT low when the message transfer is complete, it knows to read the ARA again". This SMBus
"disengaging of SMBALERT" requirement prevents locking up the SMBus alert line. Competitive parts may
address this "disengaging of SMBALERT" requirement differently than the LM90 or not at all. SMBus systems
that implement the ARA protocol as suggested for the LM90 will be fully compatible with all competitive parts.

The LM90 fulfills "disengaging of SMBALERT" by setting the ALERT mask bit (bit D7 in the Configuration
register, at address 09h) after successfully sending out its address in response to an ARA and releasing the
ALERT output pin. Once the ALERT mask bit is activated, the ALERT output pin will be disabled until enabled by
software. In order to enable the ALERT the master must read the STATUS REGISTER, at address 02h, during
the interrupt service routine and then reset the ALERT mask bit in the Configuration register to 0 at the end of
the interrupt service routine.

The following sequence describes the ARA response protocol.
1. Master Senses SMBus alert line low
2. Master sends a START followed by the Alert Response Address (ARA) with a Read Command.
3. Alerting Device(s) send ACK.
4. Alerting Device(s) send their Address. While transmitting their address, alerting devices sense whether their

     address has been transmitted correctly. (The LM90 will reset its ALERT output and set the ALERT mask bit
     once its complete address has been transmitted successfully.)
5. Master/slave NoACK
6. Master sends STOP
7. Master attends to conditions that caused the ALERT to be triggered. The STATUS REGISTER is read and

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     fan started, setpoint limits adjusted, etc.
8. Master resets the ALERT mask (D7 in the Configuration register).

The ARA, 000 1100, is a general call address. No device should ever be assigned this address.

Bit D0 (the ALERT configure bit) in the FILTER and ALERT CONFIGURE REGISTER (xBF) must be set low in
order for the LM90 to respond to the ARA command.

The ALERT output can be disabled by setting the ALERT mask bit, D7, of the Configuration register. The power
on default is to have the ALERT mask bit and the ALERT configure bit low.

                   Figure 6. ALERT Output as an SMBus ALERT Temperature Response Diagram

T_CRIT_A OUTPUT and T_CRIT LIMIT

T_CRIT_A is activated when any temperature reading is greater than the limit preset in the critical temperature
setpoint register (T_CRIT), as shown in Figure 7. The Status Register can be read to determine which event
caused the alarm. A bit in the Status Register is set high to indicate which temperature reading exceeded the
T_CRIT setpoint temperature and caused the alarm, see STATUS REGISTER (SR).

Local and remote temperature diodes are sampled in sequence by the A/D converter. The T_CRIT_A output and
the Status Register flags are updated after every Local and Remote temperature conversion. T_CRT_A follows
the state of the comparison, it is reset when the temperature falls below the setpoint RCS-TH. The Status
Register flags are reset only after the Status Register is read and if a temperature conversion(s) is/are below the
T_CRIT setpoint, as shown in Figure 7

            Figure 7. T_CRIT_A Temperature Response Diagram

POWER ON RESET DEFAULT STATES

LM90 always powers up to these known default states. The LM90 remains in these states until after the first
conversion.
1. Command Register set to 00h
2. Local Temperature set to 0C

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3. Remote Diode Temperature set to 0C until the end of the first conversion.
4. Status Register set to 00h.
5. Configuration register set to 00h; ALERT enabled, Remote T_CRIT alarm enabled and Local T_CRIT alarm

    enabled
6. 85C Local and Remote T_CRIT temperature setpoints
7. 70C Local and Remote HIGH temperature setpoints
8. 0C Local and Remote LOW temperature setpoints
9. Filter and Alert Configure Register set to 00h; filter disabled, ALERT output set as an SMBus ALERT
10. Conversion Rate Register set to 8h; conversion rate set to 16 conv./sec.

SMBus INTERFACE

The LM90 operates as a slave on the SMBus, so the SMBCLK line is an input and the SMBData line is bi-
directional. The LM90 never drives the SMBCLK line and it does not support clock stretching. According to
SMBus specifications, the LM90 has a 7-bit slave address. All bits A6 through A0 are internally programmed and
can not be changed by software or hardware.

The complete slave address is:

      A6               A5                 A4  A3                          A2              A1         A0

      1                0                  0   1                           1               0          0

TEMPERATURE DATA FORMAT

Temperature data can only be read from the Local and Remote Temperature registers; the setpoint registers
(T_CRIT, LOW, HIGH) are read/write.

Remote temperature data is represented by an 11-bit, two's complement word with an LSB (Least Significant Bit)
equal to 0.125C. The data format is a left justified 16-bit word available in two 8-bit registers:

          Temperature                                                    Digital Output        Hex
                                                        Binary                                7D00h
              +125C                          0111 1101 0000 0000                             1900h
              +25C                           0001 1001 0000 0000                             0100h
               +1C                           0000 0001 0000 0000                             0020h
            +0.125C                          0000 0000 0010 0000                             0000h
                                              0000 0000 0000 0000                             FFE0h
                0C                           1111 1111 1110 0000                             FF00h
            -0.125C                          1111 1111 0000 0000                             E700h
                                              1110 0111 0000 0000                             C900h
               -1C                           1100 1001 0000 0000
              -25C
              -55C

Local Temperature data is represented by an 8-bit, two's complement byte with an LSB (Least Significant Bit)
equal to 1C:

          Temperature                                                     Digital Output

              +125C                          Binary                                          Hex
              +25C
               +1C                           0111 1101                                       7Dh

                0C                           0001 1001                                       19h
               -1C
              -25C                           0000 0001                                       01h
              -55C
                                              0000 0000                                       00h

                                              1111 1111                                       FFh

                                              1110 0111                                       E7h

                                              1100 1001                                       C9h

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OPEN-DRAIN OUTPUTS

The SMBData, ALERT and T_CRIT_A outputs are open-drain outputs and do not have internal pull-ups. A "high"
level will not be observed on these pins until pull-up current is provided by some external source, typically a pull-
up resistor. Choice of resistor value depends on many system factors but, in general, the pull-up resistor should
be as large as possible. This will minimize any internal temperature reading errors due to internal heating of the
LM90. The maximum resistance of the pull-up to provide a 2.1V high level, based on LM90 specification for High
Level Output Current with the supply voltage at 3.0V, is 82k(5%) or 88.7k(1%).

DIODE FAULT DETECTION

The LM90 is equipped with operational circuitry designed to detect fault conditions concerning the remote diode.
In the event that the D+ pin is detected as shorted to VDD or floating, the Remote Temperature High Byte (RTHB)
register is loaded with +127C, the Remote Temperature Low Byte (RTLB) register is loaded with 0, and the
OPEN bit (D2) in the status register is set. As a result, if the Remote T_CRIT setpoint register (RCS) is set to a
value less than +127C the ALERT output pin will be pulled low, if the Alert Mask is disabled. If the Remote
HIGH Setpoint High Byte Register (RHSHB) is set to a value less than +127C then ALERT will be pulled low, if
the Alert Mask is disabled. The OPEN bit itself will not activate the ALERT or T_CRIT_A outputs. If the remote
temperature reading is greater than its T_CRIT level when the OPEN bit is set the T_CRIT_A will remain
inactive.

In the event that the D+ pin is shorted to ground or D-, the Remote Temperature High Byte (RTHB) register is
loaded with -128C (1000 0000) and the OPEN bit (D2) in the status register will not be set. Since operating the
LM90 at -128C is beyond it's operational limits, this temperature reading represents this shorted fault condition.
If the value in the Remote Low Setpoint High Byte Register (RLSHB) is more than -128C and the Alert Mask is
disabled, ALERT will be pulled low.

Remote diode temperature sensors that have been previously released and are competitive with the LM90 output
a code of 0C if the external diode is short-circuited. This change is an improvement that allows a reading of 0C
to be truly interpreted as a genuine 0C reading and not a fault condition.

COMMUNICATING with the LM90

The data registers in the LM90 are selected by the Command Register. At power-up the Command Register is
set to "00", the location for the Read Local Temperature Register. The Command Register latches the last
location it was set to. Each data register in the LM90 falls into one of four types of user accessibility:

1. Read only

2. Write only

3. Read/Write same address

4. Read/Write different address

A Write to the LM90 will always include the address byte and the command byte. A write to any register requires
one data byte.

Reading the LM90 can take place either of two ways:

1. If the location latched in the Command Register is correct (most of the time it is expected that the Command
     Register will point to one of the Read Temperature Registers because that will be the data most frequently
     read from the LM90), then the read can simply consist of an address byte, followed by retrieving the data
     byte.

2. If the Command Register needs to be set, then an address byte, command byte, repeat start, and another
     address byte will accomplish a read.

The data byte has the most significant bit first. At the end of a read, the LM90 can accept either acknowledge or
No Acknowledge from the Master (No Acknowledge is typically used as a signal for the slave that the Master has
read its last byte). It takes the LM90 31.25ms to measure the temperature of the remote diode and internal diode.
When retrieving all 10 bits from a previous remote diode temperature measurement, the master must insure that
all 10 bits are from the same temperature conversion. This may be achieved by using one-shot mode or by
setting the conversion rate and monitoring the busy bit such that no conversion occurs in between reading the
MSB and LSB of the last temperature conversion.

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SMBus Timing Diagrams

    Figure 8. (a) Serial Bus Write to the internal Command Register followed by a the Data Byte

    Figure 9. (b) Serial Bus Write to the Internal Command Register

   Figure 10. (c) Serial Bus Read from a Register with the Internal Command Register preset to desired
                                                                        value

SERIAL INTERFACE RESET

In the event that the SMBus Master is RESET while the LM90 is transmitting on the SMBData line, the LM90
must be returned to a known state in the communication protocol. This may be done in one of two ways:
1. When SMBData is LOW, the LM90 SMBus state machine resets to the SMBus idle state if either SMBData

     or SMBCLK are held low for more than 35ms (tTIMEOUT). Note that according to SMBus specification 2.0 all
     devices are to timeout when either the SMBCLK or SMBData lines are held low for 25-35ms. Therefore, to
     insure a timeout of all devices on the bus the SMBCLK or SMBData lines must be held low for at least 35ms.
2. When SMBData is HIGH, have the master initiate an SMBus start. The LM90 will respond properly to an
     SMBus start condition at any point during the communication. After the start the LM90 will expect an SMBus
     Address address byte.

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DIGITAL FILTER

In order to suppress erroneous remote temperature readings due to noise, the LM90 incorporates a user-
configured digital filter. The filter is accessed in the FILTER and ALERT CONFIGURE REGISTER at BFh. The
filter can be set according to the following table.

D2          D1                                                                     Filter

0           0                                                                      No Filter

0           1                                                                      Level 1

1           0                                                                      Level 1

1           1                                                                      Level 2

Level 2 sets maximum filtering.

Figure 12 depict the filter output to in response to a step input and an impulse input. Figure 13 depicts the digital
filter in use in a Pentium 4 processor system. Note that the two curves, with filter and without, have been
purposely offset so that both responses can be clearly seen. Inserting the filter does not induce an offset as
shown.

    Filter Output Response to a Step Input

            Figure 11. a) Step Response                                            Figure 12. b) Impulse Response

    The filter on and off curves were purposely offset to better show noise performance.

            Figure 13. Digital Filter Response in a Pentium 4 processor System

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Fault Queue

In order to suppress erroneous ALERT or T_CRIT triggering the LM90 incorporates a Fault Queue. The Fault
Queue acts to insure a remote temperature measurement is genuinely beyond a HIGH, LOW or T_CRIT setpoint
by not triggering until three consecutive out of limit measurements have been made, see Figure 14. The fault
queue defaults off upon power-up and may be activated by setting bit D0 in the Configuration register (09h) to
"1".

                       Figure 14. Fault Queue Temperature Response Diagram

One-Shot Register

The One-Shot register is used to initiate a single conversion and comparison cycle when the device is in standby
mode, after which the device returns to standby. This is not a data register and it is the write operation that
causes the one-shot conversion. The data written to this address is irrelevant and is not stored. A zero will
always be read from this register.

LM90 REGISTERS

COMMAND REGISTER

Selects which registers will be read from or written to. Data for this register should be transmitted during the
Command Byte of the SMBus write communication.

    P7            P6                 P5   P4         P3                    P2        P1  P0

                                                     Command Select

P0-P7: Command Select

      Command Select Address                       Power On Default State  Register  Register Function
                                           binary decimal    Name
    Read Address  Write Address
      hex    hex

      00h              NA                 0000 0000            0              LT     Local Temperature
                                          0000 0000            0            RTHB     Remote Temperature High Byte
      01h              NA                 0000 0000            0                     Status Register
                                          0000 0000            0              SR     Configuration
      02h              NA                 0000 1000  8 (16 conv./sec)          C     Conversion Rate
                                          0100 0110           70              CR     Local HIGH Setpoint
      03h              09h                0000 0000            0             LHS     Local LOW Setpoint
                                          0100 0110           70             LLS     Remote HIGH Setpoint High Byte
      04h              0Ah                0000 0000            0           RHSHB     Remote LOW Setpoint High Byte
                                                                           RLSHB
      05h              0Bh

      06h              0Ch

      07h              0Dh

      08h              0Eh

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Command Select Address                      Power On Default State                     Register      Register Function
                                    binary decimal                       Name
Read Address  Write Address
hex    hex

NA                   0Fh                                                               One Shot      Writing to this register will initiate
                                                                                                     a one shot conversion
10h                  NA                                0000 0000      0                  RTLB        Remote Temperature Low Byte
                                                                                        RTOHB        Remote Temperature Offset High
11h                  11h                               0000 0000      0                              Byte
                                                                                        RTOLB        Remote Temperature Offset Low
12h                  12h                               0000 0000      0                              Byte
                                                                                        RHSLB        Remote HIGH Setpoint Low Byte
   13h           13h                                   0000 0000      0                 RLSLB        Remote LOW Setpoint Low Byte
   14h           14h                                                                                 Remote T_CRIT Setpoint
   19h           19h                                   0000 0000      0                   RCS        Local T_CRIT Setpoint
   20h           20h                                                                      LCS        T_CRIT Hysteresis
   21h           21h                                   0101 0101      85                   TH        Manufacturers Test Registers
B0h-BEh       B0h-BEh                                                                                Remote Diode Temperature Filter
   BFh           BFh                                   0101 0101      85                 RDTF        Read Manufacturer's ID
   FEh           NA                                                                      RMID        Read Stepping or Die Revision
   FFh           NA                                    0000 1010      10                  RDR        Code

                                                       0000 0000      0

                                                       0000 0001      1

                                                       0010 0001      33

LOCAL and REMOTE TEMPERATURE REGISTERS (LT, RTHB, RTLB)

Table 1. LOCAL and REMOTE TEMPERATURE REGISTERS (LT, RTHB) (Read Only Address 00h, 01h):

BIT           D7             D6                        D5         D4               D3            D2  D1     D0

Value         SIGN           64                        32         16               8             4   2                  1

For LT and RTHB D7D0: Temperature Data. LSB = 1C. Two's complement format.

Table 2. LOCAL and REMOTE TEMPERATURE REGISTERS (RTLB) (Read Only Address 10h):

BIT          D7             D6                        D5         D4               D3            D2  D1     D0
Value
              0.5            0.25                      0.125      0                0             0   0                  0

For RTLB D7D5: Temperature Data. LSB = 0.125C. Two's complement format.

The maximum value available from the Local Temperature register is 127; the minimum value available from the
Local Temperature register is -128. The maximum value available from the Remote Temperature register is
127.875; the minimum value available from the Remote Temperature registers is -128.875.

STATUS REGISTER (SR)

                     Table 3. STATUS REGISTER (SR) (Read Only Address 02h):

D7             D6             D5                        D4             D3               D2            D1     D0
Busy          LHIGH          LLOW                      RHIGH          RLOW             OPEN          RCRIT  LCRIT

Power up default is with all bits "0" (zero).

D0: LCRIT: When set to "1" indicates a Local Critical Temperature alarm.

D1: RCRIT: When set to "1" indicates a Remote Diode Critical Temperature alarm.

D2: OPEN: When set to "1" indicates a Remote Diode disconnect.

D3: RLOW: When set to "1" indicates a Remote Diode LOW Temperature alarm

D4: RHIGH: When set to "1" indicates a Remote Diode HIGH Temperature alarm.

D5: LLOW: When set to "1" indicates a Local LOW Temperature alarm.

D6: LHIGH: When set to "1" indicates a Local HIGH Temperature alarm.

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D7: Busy: When set to "1" ADC is busy converting.

CONFIGURATION REGISTER

           Table 4. CONFIGURATION REGISTER (Read Address 03h /Write Address 09h):

    D7     D6                        D5          D4        D3                D2           D1      D0

ALERT mask RUN/STOP                       0  Remote        0                 Local        0       Fault Queue

                                             T_CRIT_A                        T_CRIT_A

                                             mask                            mask

Power up default is with all bits "0" (zero)

D7: ALERT mask: When set to "1" ALERT interrupts are masked.

D6: RUN/STOP: When set to "1" SHUTDOWN is enabled.

D5: is not defined and defaults to "0".

D4: Remote T_CRIT mask: When set to "1" a diode temperature reading that exceeds T_CRIT setpoint will not
activate the T_CRIT_A pin.

D3: is not defined and defaults to "0".

D2: Local T_CRIT mask: When set to "1" a Local temperature reading that exceeds T_CRIT setpoint will not
activate the T_CRIT_A pin.

D1: is not defined and defaults to "0".

D0: Fault Queue: when set to "1" three consecutive remote temperature measurements outside the HIGH, LOW,
or T_CRIT setpoints will trigger an "Outside Limit" condition resulting in setting of status bits and associated
output pins..

CONVERSION RATE REGISTER

           Table 5. CONVERSION RATE REGISTER (Read Address 04h /Write Address 0Ah)

                 Value                                                       Conversion Rate
                    00                                                            62.5 mHz
                    01                                                            125 mHz
                    02                                                            250 mHz
                    03                                                            500 mHz
                    04                                                               1 Hz
                    05                                                               2 Hz
                    06                                                               4 Hz
                    07                                                               8 Hz
                    08                                                               16 Hz
                    09                                                               32 Hz
                                                                                  Undefined
                 10-255

LOCAL and REMOTE HIGH SETPOINT REGISTERS (LHS, RHSHB, and RHSLB)

Table 6. LOCAL and REMOTE HIGH SETPOINT REGISTERS (LHS, RHSHB) (Read Address 05h, 07h /Write
                                                             Address 0Bh, 0Dh):

      BIT  D7                        D6      D5        D4                D3         D2        D1  D0

    Value  SIGN                      64      32        16                8             4      2   1

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For LHS and RHSHB: HIGH setpoint temperature data. Power up default is LHIGH = RHIGH = 70C. 1LSB =
1C. Two's complement format.

Table 7. LOCAL and REMOTE HIGH SETPOINT REGISTERS (RHSLB) (Read/Write Address 13h):

BIT        D7    D6                                   D5     D4                   D3  D2  D1  D0
Value
            0.5   0.25                                 0.125  0                    0   0   0                          0

For RHSLB: Remote HIGH Setpoint Low Byte temperature data. Power up default is 0C. 1LSB = 0.125C.
Two's complement format.

LOCAL and REMOTE LOW SETPOINT REGISTERS (LLS, RLSHB, and RLSLB)

Table 8. LOCAL and REMOTE LOW SETPOINT REGISTERS (LLS, RLSHB) (Read Address 06h, 08h, /Write
                                                             Address 0Ch, 0Eh):

BIT         D7    D6                                   D5     D4                   D3  D2  D1  D0

Value       SIGN  64                                   32     16                   8   4   2                          1

For LLS and RLSHB: HIGH setpoint temperature data. Power up default is LHIGH = RHIGH = 0C. 1LSB = 1C.
Two's complement format.

Table 9. LOCAL and REMOTE LOW SETPOINT REGISTERS (RLSLB) (Read/Write Address 14h):

BIT        D7    D6                                   D5     D4                   D3  D2  D1  D0
Value
            0.5   0.25                                 0.125  0                    0   0   0                          0

For RLSLB: Remote HIGH Setpoint Low Byte temperature data. Power up default is 0C. 1LSB = 0.125C. Two's
complement format.

REMOTE TEMPERATURE OFFSET REGISTERS (RTOHB and RTOLB)

Table 10. REMOTE TEMPERATURE OFFSET REGISTERS (RTOHB) (Read/Write Address 11h):

BIT         D7    D6                                   D5     D4                   D3  D2  D1  D0

Value       SIGN  64                                   32     16                   8   4   2                          1

For RTOHB: Remote Temperature Offset High Byte. Power up default is LHIGH = RHIGH = 0C. 1LSB = 1C.
Two's complement format.

Table 11. REMOTE TEMPERATURE OFFSET REGISTERS (RTOLB) (Read/Write Address 12h):

BIT        D7    D6                                   D5     D4                   D3  D2  D1  D0
Value
            0.5   0.25                                 0.125  0                    0   0   0                          0

For RTOLB: Remote Temperature Offset High Byte. Power up default is 0C. 1LSB = 0.125C. Two's
complement format.

The offset value written to these registers will automatically be added to or subtracted from the remote
temperature measurement that will be reported in the Remote Temperature registers.

LOCAL and REMOTE T_CRIT REGISTERS (RCS and LCS)

Table 12. LOCAL and REMOTE T_CRIT REGISTERS (RCS and LCS) (Read/Write Address 20h, 19h):

BIT         D7    D6                                   D5     D4                   D3  D2  D1  D0

Value       SIGN  64                                   32     16                   8   4   2                          1

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D7D0: T_CRIT setpoint temperature data. Power up default is T_CRIT = 85C. 1 LSB = 1C, two's complement
format.

T_CRIT HYSTERESIS REGISTER (TH)

           Table 13. T_CRIT HYSTERESIS REGISTER (TH) (Read and Write Address 21h):

     BIT           D7                D6       D5                D4        D3      D2        D1                D0
    Value
                                                                16        8       4         2                 1

D7D0: T_CRIT Hysteresis temperature. Power up default is TH = 10C. 1 LSB = 1C, maximum value = 31.

FILTER and ALERT CONFIGURE REGISTER

           Table 14. FILTER and ALERT CONFIGURE REGISTER (Read and Write Address BFh):

     BIT      D7       D6                 D5             D4         D3        D2      D1                  D0
    Value
                   0   0                  0              0          0         Filter Level     ALERT Configure

D7-D3: is not defined defaults to "0".
D2-D1: input filter setting as defined the table below:

           D2                                               D1                              Filter Level
                                                                                              No Filter
           0                                                 0                                 Level 1
                                                                                               Level 1
           0                                                 1                                 Level 2

           1                                                 0

           1                                                 1

Level 2 sets maximum filtering.
D0: when set to "1" comparator mode is enabled.

MANUFACTURERS ID REGISTER
(Read Address FEh) Default value 01h.

DIE REVISION CODE REGISTER
(Read Address FFh) Default value 21h. This register will increment by 1 every time there is a revision to the die.

Application Hints

The LM90 can be applied easily in the same way as other integrated-circuit temperature sensors, and its remote
diode sensing capability allows it to be used in new ways as well. It can be soldered to a printed circuit board,
and because the path of best thermal conductivity is between the die and the pins, its temperature will effectively
be that of the printed circuit board lands and traces soldered to the LM90's pins. This presumes that the ambient
air temperature is almost the same as the surface temperature of the printed circuit board; if the air temperature
is much higher or lower than the surface temperature, the actual temperature of the of the LM90 die will be at an
intermediate temperature between the surface and air temperatures. Again, the primary thermal conduction path
is through the leads, so the circuit board temperature will contribute to the die temperature much more strongly
than will the air temperature.

To measure temperature external to the LM90's die, use a remote diode. This diode can be located on the die of
a target IC, allowing measurement of the IC's temperature, independent of the LM90's temperature. The LM90
has been optimized to measure the remote diode of a Pentium III processor as shown in Figure 15. A discrete
diode can also be used to sense the temperature of external objects or ambient air. Remember that a discrete
diode's temperature will be affected, and often dominated, by the temperature of its leads.

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                 Figure 15. Mobile Pentium III or 3904 Temperature vs LM90 Temperature Reading

Most silicon diodes do not lend themselves well to this application. It is recommended that a 2N3904 transistor
base emitter junction be used with the collector tied to the base.
A diode connected 2N3904 approximates the junction available on a Pentium III microprocessor for temperature
measurement. Therefore, the LM90 can sense the temperature of this diode effectively.

DIODE NON-IDEALITY

Diode Non-Ideality Factor Effect on Accuracy
When a transistor is connected as a diode, the following relationship holds for variables VBE, T and If:

where

                                                                                                                      (2)

             q = 1.610-19 Coulombs (the electron charge),

             T = Absolute Temperature in Kelvin
             k = 1.3810-23joules/K (Boltzmann's constant),

              is the non-ideality factor of the process the diode is manufactured on,

             IS = Saturation Current and is process dependent,

             If= Forward Current through the base emitter junction

             VBE = Base Emitter Voltage drop                                                                          (2)

In the active region, the -1 term is negligible and may be eliminated, yielding the following equation

                                                                                                                                                                     (3)
In the above equation,  and IS are dependant upon the process that was used in the fabrication of the particular
diode. By forcing two currents with a very controlled ration (N) and measuring the resulting voltage difference, it
is possible to eliminate the IS term. Solving for the forward voltage difference yields the relationship:

                                                                                                                                                                     (4)

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The non-ideality factor, , is the only other parameter not accounted for and depends on the diode that is used
for measurement. Since VBE is proportional to both  and T, the variations in  cannot be distinguished from
variations in temperature. Since the non-ideality factor is not controlled by the temperature sensor, it will directly
add to the inaccuracy of the sensor. For the Pentium III Intel specifies a 1% variation in  from part to part. As
an example, assume a temperature sensor has an accuracy specification of 3C at room temperature of 25 C
and the process used to manufacture the diode has a non-ideality variation of 1%. The resulting accuracy of the
temperature sensor at room temperature will be:

    TACC = 3C + (1% of 298 K) = 6 C                                                            (5)

The additional inaccuracy in the temperature measurement caused by , can be eliminated if each temperature
sensor is calibrated with the remote diode that it will be paired with. The following table shows the variations in
non-ideality for a variety of processors.

Processor Family                           min      , non-ideality             max
                                             1              typ               1.0173
Pentium II                                   1                                1.0125
Pentium III CPUID 67h                                    1.0065               1.0125
Pentium III CPUID                         1.0057         1.0065
68h/PGA370Socket/Celeron                                  1.008               1.0368
Pentium 4, 423 pin                        0.9933                              1.0368
Pentium 4, 478 pin                        0.9933         1.0045
MMBT3904                                                 1.0045               1.016
AMD Athlon MP model 6                     1.002           1.003
                                                          1.008

Compensating for Diode Non-Ideality

In order to compensate for the errors introduced by non-ideality, the temperature sensor is calibrated for a
particular processor. These temperature sensors are always calibrated to the typical non-ideality of a given
processor type. The LM90 is calibrated for the non-ideality of a mobile Pentium III processor, 1.008. When a
temperature sensor calibrated for a particular processor type is used with a different processor type or a given
processor type has a non-ideality that strays from the typical, errors are introduced. Figure 16 shows the
minimum and maximum errors introduced to a temperature sensor calibrated specifically to the typical value of
the processor type it is connected to. The errors in this figure are attributed only to the variation in non-ideality
from the typical value. In Figure 17 is a plot of the errors that result from using a temperature sensor calibrated
for a Pentium II, the LM84, with a typical Pentium 4 or AMD Athlon MP Model 6.

    Figure 16. Error Caused by Non-Ideality Factor   Figure 17. Errors Induced when Temperature
                                                    Sensor is Not Calibrated to Typical Non-Ideality

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                              Figure 18. Compensating for an Untargeted Non-Ideality Factor

Temperature errors associated with non-ideality may be reduced in a specific temperature range of concern
through use of the offset registers (11h and 12h). Figure 18 shows how the offset register may be used to
compensate for the non-ideality errors shown in Figure 17. For the case of non-ideality=1.008, the offset register
was set to -0.5C resulting in the calculated residual error as shown in Figure 18. This offset has resulted in an
error of less than 0.05C for the temperatures measured in the critical range between 60 to 100C. This method
yeilds a first order correction factor.

PCB LAYOUT for MINIMIZING NOISE

            Figure 19. Ideal Diode Trace Layout

In a noisy environment, such as a processor mother board, layout considerations are very critical. Noise induced
on traces running between the remote temperature diode sensor and the LM90 can cause temperature
conversion errors. Keep in mind that the signal level the LM90 is trying to measure is in microvolts. The following
guidelines should be followed:

1. Place a 0.1 F power supply bypass capacitor as close as possible to the VDDpin and the recommended 2.2
     nF capacitor as close as possible to the LM90's D+ and D- pins. Make sure the traces to the 2.2nF capacitor
     are matched.

2. The recommended 2.2nF diode bypass capacitor actually has a range of TBDpF to 3.3nF. The average
     temperature accuracy will not degrade. Increasing the capacitance will lower the corner frequency where
     differential noise error affects the temperature reading thus producing a reading that is more stable.
     Conversely, lowering the capacitance will increase the corner frequency where differential noise error affects
     the temperature reading thus producing a reading that is less stable.

3. Ideally, the LM90 should be placed within 10cm of the Processor diode pins with the traces being as straight,
     short and identical as possible. Trace resistance of 1 can cause as much as 1C of error. This error can be
     compensated by using the Remote Temperature Offset Registers, since the value placed in these registers
     will automatically be subtracted from or added to the remote temperature reading.

4. Diode traces should be surrounded by a GND guard ring to either side, above and below if possible. This
     GND guard should not be between the D+ and D- lines. In the event that noise does couple to the diode
     lines it would be ideal if it is coupled common mode. That is equally to the D+ and D- lines.

5. Avoid routing diode traces in close proximity to power supply switching or filtering inductors.

6. Avoid running diode traces close to or parallel to high speed digital and bus lines. Diode traces should be

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LM90

SNIS126A MAY 2004 REVISED MARCH 2013                              www.ti.com

     kept at least 2cm apart from the high speed digital traces.

7. If it is necessary to cross high speed digital traces, the diode traces and the high speed digital traces should
     cross at a 90 degree angle.

8. The ideal place to connect the LM90's GND pin is as close as possible to the Processors GND associated
     with the sense diode.

9. Leakage current between D+ and GND should be kept to a minimum. One nano-ampere of leakage can
     cause as much as 1C of error in the diode temperature reading. Keeping the printed circuit board as clean
     as possible will minimize leakage current.

Noise coupling into the digital lines greater than 400mVp-p (typical hysteresis) and undershoot less than 500mV
below GND, may prevent successful SMBus communication with the LM90. SMBus no acknowledge is the most
common symptom, causing unnecessary traffic on the bus. Although the SMBus maximum frequency of
communication is rather low (100kHz max), care still needs to be taken to ensure proper termination within a
system with multiple parts on the bus and long printed circuit board traces. An RC lowpass filter with a 3db
corner frequency of about 40MHz is included on the LM90's SMBCLK input. Additional resistance can be added
in series with the SMBData and SMBCLK lines to further help filter noise and ringing. Minimize noise coupling by
keeping digital traces out of switching power supply areas as well as ensuring that digital lines containing high
speed data communications cross at right angles to the SMBData and SMBCLK lines.

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                                                       REVISION HISTORY

Changes from Original (March 2013) to Revision A                                                                  Page

Changed layout of National Data Sheet to TI format .......................................................................................................... 24

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www.ti.com                                                                                                                                                25-Feb-2015

PACKAGING INFORMATION

Orderable Device  Status Package Type Package Pins Package Eco Plan              Lead/Ball Finish    MSL Peak Temp Op Temp (C)                                  Device Marking                           Samples
LM90CIMM/NOPB
LM90CIMMX/NOPB     (1)           Drawing  Qty  (2)                                             (6)                   (3)                                                        (4/5)

                   ACTIVE VSSOP  DGK 8 1000 Green (RoHS                                 CU SN       Level-1-260C-UNLIM 0 to 125                           T11C
                                                                     & no Sb/Br)
                                                                                        CU SN       Level-1-260C-UNLIM 0 to 125                           T11C
                   ACTIVE VSSOP  DGK 8 3500 Green (RoHS
                                                                     & no Sb/Br)

(1) The marketing status values are defined as follows:
ACTIVE: Product device recommended for new designs.
LIFEBUY: TI has announced that the device will be discontinued, and a lifetime-buy period is in effect.
NRND: Not recommended for new designs. Device is in production to support existing customers, but TI does not recommend using this part in a new design.
PREVIEW: Device has been announced but is not in production. Samples may or may not be available.
OBSOLETE: TI has discontinued the production of the device.

(2) Eco Plan - The planned eco-friendly classification: Pb-Free (RoHS), Pb-Free (RoHS Exempt), or Green (RoHS & no Sb/Br) - please check http://www.ti.com/productcontent for the latest availability
information and additional product content details.
TBD: The Pb-Free/Green conversion plan has not been defined.
Pb-Free (RoHS): TI's terms "Lead-Free" or "Pb-Free" mean semiconductor products that are compatible with the current RoHS requirements for all 6 substances, including the requirement that
lead not exceed 0.1% by weight in homogeneous materials. Where designed to be soldered at high temperatures, TI Pb-Free products are suitable for use in specified lead-free processes.
Pb-Free (RoHS Exempt): This component has a RoHS exemption for either 1) lead-based flip-chip solder bumps used between the die and package, or 2) lead-based die adhesive used between
the die and leadframe. The component is otherwise considered Pb-Free (RoHS compatible) as defined above.
Green (RoHS & no Sb/Br): TI defines "Green" to mean Pb-Free (RoHS compatible), and free of Bromine (Br) and Antimony (Sb) based flame retardants (Br or Sb do not exceed 0.1% by weight
in homogeneous material)

(3) MSL, Peak Temp. - The Moisture Sensitivity Level rating according to the JEDEC industry standard classifications, and peak solder temperature.

(4) There may be additional marking, which relates to the logo, the lot trace code information, or the environmental category on the device.

(5) Multiple Device Markings will be inside parentheses. Only one Device Marking contained in parentheses and separated by a "~" will appear on a device. If a line is indented then it is a continuation
of the previous line and the two combined represent the entire Device Marking for that device.

(6) Lead/Ball Finish - Orderable Devices may have multiple material finish options. Finish options are separated by a vertical ruled line. Lead/Ball Finish values may wrap to two lines if the finish
value exceeds the maximum column width.

Important Information and Disclaimer:The information provided on this page represents TI's knowledge and belief as of the date that it is provided. TI bases its knowledge and belief on information
provided by third parties, and makes no representation or warranty as to the accuracy of such information. Efforts are underway to better integrate information from third parties. TI has taken and
continues to take reasonable steps to provide representative and accurate information but may not have conducted destructive testing or chemical analysis on incoming materials and chemicals.
TI and TI suppliers consider certain information to be proprietary, and thus CAS numbers and other limited information may not be available for release.

                                               Addendum-Page 1
                 PACKAGE OPTION ADDENDUM

www.ti.com                                                                                                                                                                               25-Feb-2015
In no event shall TI's liability arising out of such information exceed the total purchase price of the TI part(s) at issue in this document sold by TI to Customer on an annual basis.

Addendum-Page 2
www.ti.com                                               PACKAGE MATERIALS INFORMATION

TAPE AND REEL INFORMATION                                                                                                                               5-Dec-2014

*All dimensions are nominal

Device                       Package Package Pins  SPQ      Reel Reel A0       B0    K0    P1   W     Pin1
                               Type Drawing              Diameter Width (mm)  (mm)  (mm)  (mm)
                                                   1000                                         (mm) Quadrant
                                                   3500    (mm) W1 (mm)        3.4   1.4   8.0
LM90CIMM/NOPB VSSOP DGK 8                                                     3.4   1.4   8.0  12.0  Q1
LM90CIMMX/NOPB VSSOP DGK 8                                 178.0 12.4 5.3
                                                                                                12.0  Q1
                                                           330.0 12.4 5.3

                                                   Pack Materials-Page 1
www.ti.com                                      PACKAGE MATERIALS INFORMATION

                                                                                                                                               5-Dec-2014

*All dimensions are nominal  Package Type  Package Drawing Pins  SPQ   Length (mm)  Width (mm)  Height (mm)
              Device             VSSOP                           1000       210.0       185.0        35.0
                                 VSSOP     DGK  8                3500       367.0       367.0        35.0
      LM90CIMM/NOPB
     LM90CIMMX/NOPB                        DGK  8

                                                Pack Materials-Page 2
                                                      IMPORTANT NOTICE

Texas Instruments Incorporated and its subsidiaries (TI) reserve the right to make corrections, enhancements, improvements and other
changes to its semiconductor products and services per JESD46, latest issue, and to discontinue any product or service per JESD48, latest
issue. Buyers should obtain the latest relevant information before placing orders and should verify that such information is current and
complete. All semiconductor products (also referred to herein as "components") are sold subject to TI's terms and conditions of sale
supplied at the time of order acknowledgment.

TI warrants performance of its components to the specifications applicable at the time of sale, in accordance with the warranty in TI's terms
and conditions of sale of semiconductor products. Testing and other quality control techniques are used to the extent TI deems necessary
to support this warranty. Except where mandated by applicable law, testing of all parameters of each component is not necessarily
performed.

TI assumes no liability for applications assistance or the design of Buyers' products. Buyers are responsible for their products and
applications using TI components. To minimize the risks associated with Buyers' products and applications, Buyers should provide
adequate design and operating safeguards.

TI does not warrant or represent that any license, either express or implied, is granted under any patent right, copyright, mask work right, or
other intellectual property right relating to any combination, machine, or process in which TI components or services are used. Information
published by TI regarding third-party products or services does not constitute a license to use such products or services or a warranty or
endorsement thereof. Use of such information may require a license from a third party under the patents or other intellectual property of the
third party, or a license from TI under the patents or other intellectual property of TI.

Reproduction of significant portions of TI information in TI data books or data sheets is permissible only if reproduction is without alteration
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Resale of TI components or services with statements different from or beyond the parameters stated by TI for that component or service
voids all express and any implied warranties for the associated TI component or service and is an unfair and deceptive business practice.
TI is not responsible or liable for any such statements.

Buyer acknowledges and agrees that it is solely responsible for compliance with all legal, regulatory and safety-related requirements
concerning its products, and any use of TI components in its applications, notwithstanding any applications-related information or support
that may be provided by TI. Buyer represents and agrees that it has all the necessary expertise to create and implement safeguards which
anticipate dangerous consequences of failures, monitor failures and their consequences, lessen the likelihood of failures that might cause
harm and take appropriate remedial actions. Buyer will fully indemnify TI and its representatives against any damages arising out of the use
of any TI components in safety-critical applications.

In some cases, TI components may be promoted specifically to facilitate safety-related applications. With such components, TI's goal is to
help enable customers to design and create their own end-product solutions that meet applicable functional safety standards and
requirements. Nonetheless, such components are subject to these terms.

No TI components are authorized for use in FDA Class III (or similar life-critical medical equipment) unless authorized officers of the parties
have executed a special agreement specifically governing such use.

Only those TI components which TI has specifically designated as military grade or "enhanced plastic" are designed and intended for use in
military/aerospace applications or environments. Buyer acknowledges and agrees that any military or aerospace use of TI components
which have not been so designated is solely at the Buyer's risk, and that Buyer is solely responsible for compliance with all legal and
regulatory requirements in connection with such use.

TI has specifically designated certain components as meeting ISO/TS16949 requirements, mainly for automotive use. In any case of use of
non-designated products, TI will not be responsible for any failure to meet ISO/TS16949.

Products                                              Applications
Audio
Amplifiers                    www.ti.com/audio        Automotive and Transportation  www.ti.com/automotive
Data Converters                                                                      www.ti.com/communications
DLP Products                 amplifier.ti.com        Communications and Telecom     www.ti.com/computers
DSP                                                                                  www.ti.com/consumer-apps
Clocks and Timers             dataconverter.ti.com    Computers and Peripherals      www.ti.com/energy
Interface                                                                            www.ti.com/industrial
Logic                         www.dlp.com             Consumer Electronics           www.ti.com/medical
Power Mgmt                                                                           www.ti.com/security
Microcontrollers              dsp.ti.com              Energy and Lighting            www.ti.com/space-avionics-defense
RFID                                                                                 www.ti.com/video
OMAP Applications Processors  www.ti.com/clocks       Industrial
Wireless Connectivity                                                                e2e.ti.com
                              interface.ti.com        Medical

                              logic.ti.com            Security

                              power.ti.com            Space, Avionics and Defense

                              microcontroller.ti.com  Video and Imaging

                              www.ti-rfid.com

                              www.ti.com/omap         TI E2E Community

                              www.ti.com/wirelessconnectivity

Mailing Address: Texas Instruments, Post Office Box 655303, Dallas, Texas 75265
                     Copyright 2015, Texas Instruments Incorporated
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