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上电复位电路原理

2017-08-08 08:33分类:电工考证知识 阅读:

 

很多IC 都包含POR电路
(上电复位,即Power-on Reset)
(上电复位,即Power-on Reset)
(上电复位,即Power-on Reset)!首要的作业说三遍!
其效果是确保板子上电后,仿照和数字模块初始化至已知状况。
POR三步走:电源电压到达阈值电压——POR电路就会开释内部复位信号——状况机开端初始化器材。
在初始化结束之前,器材疏忽外部信号,包含传输的数据。仅有破例是复位引脚,它会运用POR信号内部选通。
1.1POR电路长啥样?
先浅显的科普一个概念,窗口比照器:常用两个比照器构成(双比照器),它有两个阈值电压VT2(高阈值电压)及VT1(低阈值电压),若VT1≤VA≤VT2,Vout输出高电平;若VA<VT1,VA>VT2,则Vout输出低电平。

图 1 双比照器

POR电路能够标明为窗口比照器,也即是一旦作业电压落在凹凸阈值之间,电路就主动复位。如图1.1所示。

图2 简化的POR电路

1.2POR怎样运作?
比照器窗口通常由数字电源电平界说。数字模块操控仿照模块,数字模块悉数作业所需的电压与仿照模块作业所需的最小电压类似。
较高的VT2阈值对仿照模块会十分好,若过于挨近举荐最小电源电压,当电压稍微降低时,或许会意外触发复位。
假定器材包含独立的仿照电源和数字电源,则防止缺陷的一种战略是添加一个POR电路,使两个模块坚持复位状况,直至电源电压高到足以确保电路正常作业。
1.3POR怎样抵挡时刻短断电?

POR 电路有时会集成一个掉电查看器(BOD),用于防止电路在电压十分时刻短地意外降低时发作复位。实习上,掉电电路给POR模块所界说的阈值电压添加了迟滞,通常为300mV分配。BOD确保,当电源电压降至VT2以下时,POR不会发作复位脉冲,除非电源电压降至另一阈值VBOD(VT2-300mv)以下,如图1.2所示。

图 3 掉电查看

掉电阈值电平足以确保数字电路保存信息,但短少以确保其正常作业。这么,假定电源电平只对错常时刻短地降低的话,操控器能够在电源降至某一电平以下时刻断活动,使悉数器材都免于从头初始化。
1.4精确上电要把握的三种状况
一、单调性电源有颤动时
实习的POR电路比图1.1所示的简化版别要杂乱得多, POR电路需求一个建议模块来发作建议脉冲,这种状况下有必要运用单调性电源(单调上升或降低而没有颤动的电源),因为若运用非单调性电源,当过错挨近任何阈值电往常,非单调性斜坡或许会致使疑问。
较高的阈值过错会致使一样的非单调性序列对某一个元件有用,而对别的元件无效,如图1.3所示。

图4 非单调性电源斜坡

图 5 单调性电源斜坡

处理办法:运用单调性电源,防止斜坡致使疑问。
二、体系无法建议?或许是残压
某些时分,即便断开电源(禁用LDO),储能电容也会保存必定的剩下电压,POR将无法精确复位,器材将无法精确初始化。如图1.4所示。

图6 残压

处理办法:此电压应尽或许小,以便确保残压能降至VT1 以下。

三、上电时序该怎样组织?
某些数据手册给出了应当运用于具有一个以上电源引脚的器材的举荐供电“时序”。遵从这个序列是很首要的。例如,想想一个具有两个独立电源的器材。

图 7 举荐上电时序

处理办法:举荐供电序列恳求数字电源先于仿照电源供电(这是惯例,因为数字模块操控仿照模块,所以有必要首要为数字模块供电),该模块有必要首要初始化。哪个电源首要开端上升不首要,但数字电源有必要先于仿照电源跨过阈值,如图1.5所示。假定电源之间的推延为十0 μs分配,则影照应当很小,器材应能精确初始化。

四、别的小结
因为内部三极管寄生效应,数百ms 的慢速电源斜坡或许会致使疑问。POR 电路要在各种压摆率下进行评价,以确保其在正常电源条件下能精确作业。数据手册会阐明是不是需求活络电源斜坡(十0 μs或更短)。
例如,关于用细电缆联接电源的电路板,不良的接地联接会具有高阻抗,它或许会在上电时期发作毛刺。别的,在某些电磁环境(EME)下,MOS晶体管的寄生栅极电容或许会充电,致使晶体管不能正常作业,除非让该电容放电。这或许致使POR初始化失利。
漂移和容差也需求思考。某些状况下,电容等分立元件具有高容差(高达40%)和高漂移(随温度、电压和时刻的漂移)。此外,阈值电压具有负温度系数。例如,VT1 在室温下为0.8V,在-40°C下为0.9 V,在+十5°C 为0.7V。

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