单片机复位电路可靠性设计及实用复位电路-KIA MOS管
影响单片机系统运行稳定性的因素可大体分为外因和内因两部分:
1、外因
射频干扰,它是以空间电磁场的形式传递 在机器内部的导体(引线或零件引脚)感生出相应的干扰,可通过电磁屏蔽和合理的布线/器件布局衰减该类干扰;
电源线或电源内部产生的干扰,它是通过电源线或电源内的部件耦合或直接传导,可通过电源滤波、隔离等措施来衰减该类干扰。
2、内因
振荡源的稳定性,主要由起振时间 频率稳定度和占空比稳定度决定 起振时间可由电路参数整定 稳定度受振荡器类型 温度和电压等参数影响复位电路的可靠性。
复位电路的可靠性设计
1、基本复位电路
复位电路的基本功能是:
系统上电时提供复位信号,直至系统电源稳定后,撤销复位信号。
为可靠起见,电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号,以防电源开关或电源插头分-合过程中引起的抖动而影响复位。
图1所示的RC复位电路可以实现上述基本功能,图3为其输入-输出特性。但解决不了电源毛刺(A点)和电源缓慢下降(电池电压不足)等问题,而且调整 RC 常数改变延时会令驱动能力变差。
左边的电路为高电平复位有效 右边为低电平Sm为手动复位开关 Ch可避免高频谐波对电路的干扰。
图1 RC复位电路
图2所示的复位电路增加了二极管,在电源电压瞬间下降时使电容迅速放电,一定宽度的电源毛刺也可令系统可靠复位。
图3所示复位电路输入输出特性图的下半部分是其特性,可与上半部比较增加放电回路的效果。
图2 增加放电回路的RC复位电路
使用比较电路,不但可以解决电源毛刺造成系统不稳定,而且电源缓慢下降也能可靠复位。
图4 是一个实例 当 VCC x (R1/(R1+R2) ) =0.7V时,Q1截止使系统复位。Q1的放大作用也能改善电路的负载特性,但跳变门槛电压 Vt 受 VCC影响是该电路的突出缺点,使用稳压二极管可使 Vt 基本不受VCC影响。
见图5,当VCC低于Vt(Vz+0.7V)时电路令系统复位。
图3 RC复位电路输入-输出特性
图4 带电压监控功能的复位电路
图5 稳定门槛电压
图6 实用的复位监控电路
在此基础上,增加延时电容和放电二极管构成性能优良的复位电路,如图6所示。调节C1可调整延时时间,调节R1可调整负载特性,如图7所示上半部分是图5电路的特性,下半部分对应图6。
图7 带电压监控功能的复位电路的输入-输出特性
2、电源监控电路
上述的带电压监控的复位电路又叫电源监控电路 监控电路必须具备如下功能:
上电复位,保障上电时能正确地启动系统;掉电复位,当电源失效或电压降到某一电压值以下时,复位系统;市面上有类似的集成产品,如PHILIPS半导体公司生产的MAX809、MAX810。
此类产品体积小、功耗低,而且可选门槛电压。可保障系统在不同的异常条件下可靠地复位,防止系统失控。
图8中的Rm和Sm实现手动复位 无需该功能时可把Reset端(或/Reset)端直接与单片机的RST端(或/RST端)相连 最大限度地简化外围电路 也可选择PHILIPS半导体公司带手动复位功能的产品MAX708。
图8 集成复位监控电路
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