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  • 單片機復位電路可靠性設計與實用復位電路詳解
    • 發布時間:2022-04-14 18:55:08
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    單片機復位電路可靠性設計與實用復位電路詳解
    影響單片機系統運行穩定性的因素可大體分為外因和內因兩部分:  
    1、外因
    射頻干擾,它是以空間電磁場的形式傳遞 在機器內部的導體(引線或零件引腳)感生出相應的干擾,可通過電磁屏蔽和合理的布線/器件布局衰減該類干擾;  
    電源線或電源內部產生的干擾,它是通過電源線或電源內的部件耦合或直接傳導,可通過電源濾波、隔離等措施來衰減該類干擾。
    2、內因
    振蕩源的穩定性,主要由起振時間 頻率穩定度和占空比穩定度決定 起振時間可由電路參數整定 穩定度受振蕩器類型 溫度和電壓等參數影響復位電路的可靠性。  
    復位電路的可靠性設計
    1、基本復位電路
    復位電路的基本功能是:
    系統上電時提供復位信號,直至系統電源穩定后,撤銷復位信號。
    為可靠起見,電源穩定后還要經一定的延時才撤銷復位信號,以防電源開關或電源插頭分-合過程中引起的抖動而影響復位。
    圖1所示的RC復位電路可以實現上述基本功能,圖3為其輸入-輸出特性。但解決不了電源毛刺(A點)和電源緩慢下降(電池電壓不足)等問題,而且調整 RC 常數改變延時會令驅動能力變差。
    左邊的電路為高電平復位有效  右邊為低電平Sm為手動復位開關  Ch可避免高頻諧波對電路的干擾。
    單片機 復位電路
    圖1   RC復位電路
    圖2所示的復位電路增加了二極管,在電源電壓瞬間下降時使電容迅速放電,一定寬度的電源毛刺也可令系統可靠復位。
    圖3所示復位電路輸入輸出特性圖的下半部分是其特性,可與上半部比較增加放電回路的效果。
    單片機 復位電路
    圖2   增加放電回路的RC復位電路
    使用比較電路,不但可以解決電源毛刺造成系統不穩定,而且電源緩慢下降也能可靠復位。
    圖4 是一個實例 當 VCC x (R1/(R1+R2) ) =0.7V時,Q1截止使系統復位。Q1的放大作用也能改善電路的負載特性,但跳變門檻電壓 Vt 受 VCC影響是該電路的突出缺點,使用穩壓二極管可使 Vt 基本不受VCC影響。
    見圖5,當VCC低于Vt(Vz+0.7V)時電路令系統復位。
    單片機 復位電路
    圖3   RC復位電路輸入-輸出特性
    單片機 復位電路
    圖4  帶電壓監控功能的復位電路
    單片機 復位電路
    圖5   穩定門檻電壓
    單片機 復位電路
    圖6  實用的復位監控電路
    在此基礎上,增加延時電容和放電二極管構成性能優良的復位電路,如圖6所示。調節C1可調整延時時間,調節R1可調整負載特性,如圖7所示上半部分是圖5電路的特性,下半部分對應圖6。
    單片機 復位電路
    圖7   帶電壓監控功能的復位電路的輸入-輸出特性
    2、電源監控電路
    上述的帶電壓監控的復位電路又叫電源監控電路 監控電路必須具備如下功能:
    上電復位,保障上電時能正確地啟動系統;掉電復位,當電源失效或電壓降到某一電壓值以下時,復位系統;市面上有類似的集成產品,如PHILIPS半導體公司生產的MAX809、MAX810。
    此類產品體積小、功耗低,而且可選門檻電壓。可保障系統在不同的異常條件下可靠地復位,防止系統失控。
    圖8中的Rm和Sm實現手動復位 無需該功能時可把Reset端(或/Reset)端直接與單片機的RST端(或/RST端)相連 最大限度地簡化外圍電路 也可選擇PHILIPS半導體公司帶手動復位功能的產品MAX708。
    單片機 復位電路
    圖8  集成復位監控電路
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