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?复位电路的设计

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发表于 2020-6-4 21:44:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
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/ q% u& y6 x$ ?2 Q5 j- e3 e/ t# C

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" A2 C; F0 @- ?  y+ K7 G
* t5 Q6 Z4 q/ _
4 u: j+ O+ O6 e复位电路,就是利用它把电路恢复到起始状态。就像计算器的清零按钮的作用一样,以便回到原始状态,重新进行计算。和计算器清零按钮有所不同的是,复位电路启动的手段有所不同。一是在给电路通电时马上进行复位操作;二是在必要时可以由手动操作;三是根据程序或者电路运行的需要自动地进行。6 L- c4 M+ q2 Q6 n6 x' e

6 v; l  E+ U" y  ~! \/ d6 a  ?5 Y& |% m5 \* O) e

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9 J' ]# `0 \8 l3 A9 ~

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2 l$ G9 S6 F1 l1 ~RC复位电路
( p: ~+ g$ s+ A) _4 V5 C) P) i& R: e

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5 y5 W# n, o% X; O2 c) {! O1.1低电平复位2 ]% Z. t% b. \* I8 w0 v
低电平有效复位电路如下 :5 A( d& ?1 D. ?0 d" ^8 B1 a

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' o" R8 G% [0 P0 N6 u1 \; p& ^
二极管是起着在断电的情况下能够很快的将电容两端的电压释放掉,为下次上电复位准备。0 C( ?  ?' b5 ~. s( _, e8 n6 D
上电的时候,电容当做短路,RESET电平为0,随着额时间的增长,电容慢慢充电,变成高电平。于是上电的时候,会有一个从低电平到高电平的过程,也就是上电的时候会复位。- V! O1 @2 x. d  E2 I3 ~0 c
假设电容两端的初始电压为U0(一般情况下设为0V),T时刻电容两端电压为UT。3.3V电压设为VCC。
! F- ]6 f* R) H* _; W' W9 M' s$ b由流经电容的电流I和电容两端的电压变化关系式:I=C*dUt/dt
' s) k% u" C  s# a) {6 \可以得到:I*dt=C*dUt
' Y: {8 b4 {) m两边分别积分可以得到:I*T=∫(0-1)C*dUt
2 `- W" N3 |' ]" e9 C# y1 \即I*T=C*Ut?C*U0(其中U0=0V)/ W5 T/ B9 z* I4 [* ?& E  k
由VCC=UR+UT可以得到公式:VCC=R1*(C*UT/T)+UT
% e  D  W1 m; R3 g& U6 l& j, L假设对电容充电至0.9*VCC时完成复位,此时可以得出T=9*RC,T就是所需要的复位时间。) [2 h& ^: y! g
. t. w: {3 p$ @, z

' D8 t% D3 @1 l! s' x  a1.2高电平复位
9 Y' P8 t5 A$ D3 h" w. P高电平有效复位电路如下 :
7 h# u7 y* E4 Z5 Z' t9 }

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; G; G4 u# Q4 {5 T) h
假设电容两端的初始电压为U0(一般情况下设为0V),T时刻电容两端电压为UT。
/ z  T# i2 L+ {$ q电容的充电电流为:
* H- L* q9 a: q同理可以得到在T时刻的流经电阻的电流值为I=C1*VCC/T电阻两端的电压可定:UR=R1*(C1*UT/T)
# u+ l; O9 q+ C所以又:VCC=UR+UC13 D$ n$ y; K0 R
在T时刻时电容充电为UT,若UR≥0.9VCC时,高电平复位有效,则可以有UT=0.1VCC,, X0 D. r$ }2 z& C9 y4 ~+ [
故可有:0.9VCC=R1*(C1*0.1*VCC/T),故可以得到:T=(1/9)*R1*C1。6 g; f0 N  d$ O) F. |, h1 ]- s
以上的阻容复位电路是比较原始的复位电路,它的复位信号波形并不是很标准的矩形波,尤其当用于掉电复位有时并不可靠。因此现在己经基本被淘汰。! c' Z6 z" E( L# l9 n
现在一般都使用专门的复位器件来实现复位功能,不仅保证了复位信号波形是标准的矩形波,而且保证有足够的脉宽。( l( A/ L: [/ w6 k
常用的上电复位电路(掉电复位电路)有MAX809(低电平复位电路)和MAX810(高电平复位电路)以及许多兼容型号,带有手动复位功能的有MAX811(低电平复位电路)和MAX812(高电平复位电路)及其兼容型号,还有兼有高、低复位信号输出和看门狗(程序监控)的MAX813L及其兼容型号。
' r) K, \) m& L1 m+ j! S3 U( o2 \4 K

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% R8 l+ f* p5 E+ k, b' B
使用MAX809
8 W; ], u. g; _. Q* J4 o/ V" z, P
MAX809/MAX810是一种单一功能的微处理器复位芯片,用于监控微控制器和其他逻辑系统的电源电压。它可以在上电,掉电和节电情况下向微控制器提供复位信号。当电源电压低于预设的门槛电压时,器件会发出复位信号,直到在一段时间内电源电压又恢复到高于门槛电压为止。
" O+ U8 ^) A7 [- l' {! K( \MAX809有低电平有效的复位输出。而MAX810有高电平有效的复位输出典型值是17μA的低电源电流使MAX809/MAX810能理想地用于便携式,电池供电的设备。( Z; M3 |* D* e6 f5 m0 j

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" s3 J0 ]6 C5 I& w7 X% n, g. r% t
▲典型应用框图& }2 Z+ d/ _7 s

7 F5 |; n7 X' P& X) `

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/ ~0 y$ P7 ]- j7 _▲MAX809系列互补有源低输出图! M- R" c) k" G' W

2 `# k3 x' o5 N& K5 O. w根据如下图数据手册描述:) w) i/ ]4 f: c8 a. y& l& E

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7 d  X% y( R  B5 q" @7 @% K3 E从上图看出,在电压低于门槛电压的10us内,复位信号就会触发,在电压已经上升到门槛电压以上,复位信号至少还会维持140ms。& u" B( E1 s; K. R- [1 J* [+ {
如下图显示了最大毛刺抑制的瞬态持续时间与最大负偏移(过载)的关系。2 T1 G$ O/ p- h, P5 P

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5 H. Q! s" e. X: }$ B  g
▲25°C时毛刺抑制的最大瞬态持续时间与最大负偏移(过载)关系图% y" l, r9 e/ t& J6 B

9 q! b2 G8 O" s1 l% C4 o曲线下方的持续时间和过载的任何组合都不会产生复位信号。
: V$ c7 q5 Y) Z" x- J6 Q1 p曲线上方的组合被检测为掉电或掉电。通常,瞬态电压低于复位阈值100 mV并持续5μs或更短时间不会产生复位脉冲。通过在MAX809的VCC引脚附近增加一个电容器可以改善瞬态抗扰度。" }  x- n7 q- j
$ `% j7 f4 K" H, ^* |: E6 b" U
关于门槛电压和低电平或高电平复位,是使用过不同的型号区分的,实际项目中按照需求选择即可。
% V, s  b! X7 I7 I- x, E) H

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# l0 Q( z6 q& w. y' l' D6 f; O

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! M. ]) B" ^$ F7 N0 G" c1 x2 I( _

3 i+ n) \" u! O6 I

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& b0 b5 g1 P. z7 o* N: x- o

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( P! V9 v9 c  ^- I+ P% a设计一款兼容ST207和GD207的开发板7 w$ ~& P8 `8 ?7 k' v
MCU心脏-晶振- c+ \+ R5 \1 L
晶振原理解析
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