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单双电源处理器上电复位功能及门限电压的选择

时间:11-23 来源:互联网 点击:

于它们的容差范围内的位置)。因此,该方法适用于干扰和噪声很小,且电源容差小的系统。

有些设计者在选择POR门限时会采纳第二种不同的策略。他们采用门限低于处理器保证工作电压(本例中为3.00V)的POR。这就允许处理器工作于允许范围以内的任何电压下,而不会遭遇复位。它还允许更宽松的电源容差。这些设计者轻松地假定,在上电期间,电源会连续地上升到POR门限以上,并稳定在规定范围内的电压上(本例中为3.20V至3.40V)。并且预期这些会在POR定时器远未计满之前就早早发生。很多时候,设计者利用有些电源提供的power-OK信号来确定电源是否工作于规定范围以内。

这些设计者没有考虑电网欠压情况的影响。如果发生电网欠压,处理器可能会工作在一个低于其最低保证工作电压的电源下,但暂时仍然在POR门限以上(低于它POR就会发出复位)。当在这样的电源电压范围内工作时,处理器可能会发生错误操作。

不同于在处理器允许的电源电压范围内选择的门限,第二种方法更适合于那些可能存在较大干扰和噪声的系统。因为POR门限和电源电压分开的比较远。正如前面已提到的,这种方法也允许更宽的电源容差。

MAX6381中整个温度范围内门限范围在2.85V至3.0V的型号可用于此种设计,因为门限低于处理器允许电压范围的底线(图3b)。此时还可以使用一个比图3中容差更宽的电源。

有时候,设计者会将电源的额定电压设置在靠近处理器允许范围的底线处,目的是降低功率消耗。这种做法很有效,因为功率消耗正比于电源电压的平方。假定处理器允许电压范围为3.0V至3.6V,3.15V ±2%的电源是可取的,如果在连接电源到处理器的通路上,在连接器和导线上没有显著的电压降的话。如果噪声电平足够低,不会引起错误触发的话,门限电压在2.85V至3.0V范围的MAX6381 POR是一个合适的选择。

  确定POR门限电压—双电源处理器

除了3.3V电源,如果处理器还需要另一路电源(例如一个1.8V核电源),这种设计可能就需要能够监视两路电压的POR了。这种类型的POR只有在两路电源都超过了POR的两个对应的门限,并且规定的延时周期已经过去以后才会撤消复位。可同时监视两路、三路和四路电压的POR都可找到。

同样的选择方法适用于多电源或单电源的监视。对于双电源的情况(例如3.3V和1.8V),设计者可以选择POR的两个门限都高于或低于处理器的最低保证工作电压。同样,设计者也可以使监视3.3V I/O电源的门限低于保证工作电压,而使用于1.8V核电源的另一个门限在保证工作电压之上。很多设计者优选后一种策略,因为很多时候处理器内核比起I/O来,对于电源电压低落所造成的问题更为敏感。

内核电源电压始终在随着时间的推移而降低,因此降低POR门限电压成为必须。MAX6736系列中的器件无需外接电阻可提供低至788mV的门限,加上外接电阻还可低至488mV。这种门限电压足以监视最先进的内核电源。

对于低成本系统,很多电路设计者选择只监视3.3V电源,如果1.8V电源是由它得到的话。他们认为如果3.3V电源到达正常电压的话,1.8V电源也会。对于要求较高可靠性的系统,设计者通常是选择监视两路电源。

  手动复位

有时候,当电源电压仍在容差以内,而用手动方式去触发一次复位也很有用。这项功能不仅被用于调试和最终测试,当处理器锁定时这个功能也很有用—它使处理器重新启动,而不必关掉电源。这种功能对于那些处理器永不掉电的产品尤其有用。它还被通用于那些不关掉处理器电源,只是唤醒/挂起处理器的on/off开关中。

尽管来自于I/O线的逻辑信号、看门狗定时器或电源失效输出常被用于触发手动复位,按钮开关经常也被用来触发手动复位。被按下时,这种类型的开关通常会有反弹,打开、闭合很多次方可稳定下来。所以,大多数手动复位输入都包含有去抖动电路,对按钮开关引起的振铃不响应。

分立的POR和处理器内置的POR

使用由电阻和电容构成的分立式POR (图4a)是一种比较危险的做法。这种POR输出缓慢的上升和下降时间会给许多处理器带来问题—尤其是那些复位输入中没有包含施密特触发器以及具有双向复位引脚的处理器。增加一个施密特触发器对于前一种情况有效,但也带来了成本、空间和启动问题。

图4. 分立式R/C POR (图4a)对于多数应用来讲没有足够的可靠性。有些情况下,增加一个二极管(图4b)可纠正电源快速循环的问题,并改善电路性能。

当电源上电时,如果上升时间相对于POR时间常数比较缓慢时,此时采用分立式POR会产生另一个问题。处理器可能会在电源没有稳定之前就脱离复位态。为防止出现这个问题,R/C电路的时间常数需要增加。

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