?复位电路的设计

工程师进阶笔记

关注、星标公众号，不错过精彩内容
+ n1 h- O0 a+ T; N/ I! S, |

rzlyz0a5nht64010476814.png

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。

3 G+ u, [9 V5 F% h
% v% h4 X8 ^6 `. B1 y8 p. U

w4ednkja2ty64010476914.png

6 R  E, y1 U5 i4 F
' W+ l# M6 {- j: g! L* A

qv20yxnlqxs64010477014.png

, `; R7 P$ o8 U5 s1 D0 D; DRC复位电路

y55evvxxg4d64010477114.gif

! T' i+ i! f+ [5 ?. Y/ i1.1低电平复位
低电平有效复位电路如下 ：

wbzqok43tnc64010477214.png

, I  @# {# @. A' H1 E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。
% r$ c. `3 i+ q+ e1 x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。
9 _! s% w. A( C- U% H0 X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。
; Y. X: p; m: r$ `- G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
+ ^3 ~  g: y# U+ D- b可以得到：I*dt=C*dUt
两边分别积分可以得到：I*T=∫（0-1）C*dUt
# s9 E/ D" Z$ \! ?即I*T=C*Ut?C*U0（其中U0=0V）
由VCC=UR+UT可以得到公式：VCC=R1*（C*UT/T）+UT
) @. T9 ^8 @& c3 Y, }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。


: A$ N: R* G5 c+ d; e/ ?8 w1.2高电平复位
高电平有效复位电路如下 ：
6 I3 N5 h5 Z  ]! O$ o" @# ]% K' J) [

gkyqash5elc64010477314.png

1 |& e6 a: w, B. s6 @6 y2 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。
0 S% x% h; P& j0 O  }# l$ |电容的充电电流为：
6 _  ?; t) O* k1 H: S. [: I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）
3 v' ]$ e5 ?! L4 b. g6 I所以又：VCC=UR+UC1
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，
故可有：0.9VCC=R1*（C1*0.1*VCC/T），故可以得到：T=（1/9）*R1*C1。
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。
/ F! p% u* ?9 K5 k7 ^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。
% \9 V8 p/ V' l! {6 J2 Q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。

" D$ |% v! ~! {! X: H7 G/ w# I6 W

4xjqqk4qp4m64010477414.png

使用MAX809

# o7 o* R. o1 C4 S  A  r# OMAX809/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。
$ [* @0 `; {! \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。
5 r1 x# N. [2 q" I

o2l4syfeoey64010477514.jpg

▲典型应用框图

) k1 C, J- ~( O: D( U

mvm1pqkj2qb64010477614.png

▲MAX809系列互补有源低输出图

/ S. m0 ]( U* Y4 t根据如下图数据手册描述：
3 o9 o& T; C! L3 d- l

yibm1ukidcp64010477714.png

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。
: v( {0 E. G9 n# |( V! C" \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。
% E+ ~2 b# Q! C) n0 M' F

ghu5e1aw3hl64010477814.png

▲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
, x4 E; s  {; H+ K9 k
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。
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。

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。
. e. }& I* u" M% j* G  M! A

gnkqigdlwuk64010477914.png

, g1 j% _5 H! q8 u

vgoqwxiafmm64010478014.png

. [* ?/ l2 l1 @9 t4 l

shdek14vl4a64010478114.gif

, \$ u' g# N5 `5 z" J

lkd5ncfov1p64010478214.gif

& j8 C* V" f$ C) U●设计一款兼容ST207和GD207的开发板
3 O: H# t) \! f5 G7 }, j●MCU心脏-晶振
●晶振原理解析