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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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  O5 q% n2 V7 b. K3 z% t/ ~
) o- N0 K9 H; |" [# T" D+ ?
0 Q& [. |" `# u7 z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。  F2 q" h5 C8 w- _$ @3 e) A
& A: }  e7 p- C2 d% B2 R0 R1 h
, E3 y" k6 [6 q7 c% U  a+ B

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8 q3 B7 T3 H' N+ F

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  B; w# A/ }) P3 R6 p' e
RC复位电路
" P( E  u7 ~% g7 T( j  M3 O8 ^' E

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4 A) u# U$ d4 Q; [( `1.1低电平复位$ `- N' D4 Z( |" ]( k
低电平有效复位电路如下 :
. L" V  |: H5 k0 l( e/ L: q+ C

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8 v  o- {* k% |6 P' U: s) Y! N
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。
" l$ C) j8 n2 ^% l5 q! b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。# J) u* K! `; o
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。
5 t- j* U8 J2 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& j( R9 k8 O( E* Z+ |% o
可以得到:I*dt=C*dUt
& D( A4 v2 d+ t: ~两边分别积分可以得到:I*T=∫(0-1)C*dUt2 e% r! \+ W: b0 J
即I*T=C*Ut?C*U0(其中U0=0V)
# N4 H1 H; o- O- g& C6 T由VCC=UR+UT可以得到公式:VCC=R1*(C*UT/T)+UT6 z3 a# `( i. [5 k# e# w/ g
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。
0 ]" T2 u* B. ~/ o# f
% r5 ]3 _# ]9 W; o6 T$ M4 @; a: l6 r# ~3 \
1.2高电平复位
/ o) z. o' L9 }$ [+ [% y& @! w" A8 m高电平有效复位电路如下 :3 ^! Q* `+ I; a

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7 ~. S& y" ?- q" \5 L, |" e9 a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。
0 u4 |5 Z& D: G6 _$ p6 a1 J电容的充电电流为:6 F: `' K7 C, C; _! b+ _
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)) N3 F/ x8 `/ P; o
所以又:VCC=UR+UC1% C# P* `) q7 H  U; Q
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,1 k9 G3 V' N6 T- q. k$ [
故可有:0.9VCC=R1*(C1*0.1*VCC/T),故可以得到:T=(1/9)*R1*C1。8 q2 Z0 J4 ~2 |  n& {" v# _& @
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。6 ~. u5 N& [4 O/ X5 c; ^5 c' ~5 W
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。
- x6 g, e5 x: d/ g% g9 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。
6 ^# g( ?. h- q  [' C+ \) \2 D6 w

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- {1 b: `7 x% S5 Y( w
使用MAX8090 g4 f$ l* d6 K, j7 G

  S2 }' y5 a. l0 V' J& V, a1 ]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。7 w& }+ O. ?) B+ E3 K. g& h8 G
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。& R2 E& M' {$ c

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! B! M5 t/ z7 d' d▲典型应用框图+ a0 M8 e! C5 h

: K: L( U& n+ s4 o( V# k  F3 h+ i

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▲MAX809系列互补有源低输出图
$ I2 ?7 J" E8 U9 _1 p/ d1 `+ m5 T) q% v3 y6 ~0 p- f* @/ }
根据如下图数据手册描述:+ T, B0 A% A4 B8 {  A

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3 n3 ^4 c: ^* v1 I+ P/ R& p
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。
6 t; k$ h& i9 m4 P- ^; Y3 W' i7 l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。" A) g) ?: [' h% ]

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8 \5 |: f5 Y- J  ^( `9 W+ o  ]2 a8 }) ?- M* o▲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
8 k9 B$ r# ^& s- x- |% c/ i3 W6 M- C5 {
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。
# q3 r1 g" A1 W% ^  S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。/ H. }# l& Z5 ]

0 f4 I" g- f2 x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。, y- C8 k% Y) r- W0 `: g  m

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设计一款兼容ST207和GD207的开发板- Y+ J# v4 J* \- g9 U) T+ w0 e
MCU心脏-晶振% N: L* ?/ c& l& {; i" Y
晶振原理解析
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