單片機復位電路可靠性設計及實用復位電路-KIA MOS管

影響單片機系統(tǒng)運行穩(wěn)定性的因素可大體分為外因和內(nèi)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(nèi)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(nèi)部產(chǎn)生的干擾，它是通過電源線或電源內(nèi)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(nèi)因

振蕩源的穩(wěn)定性，主要由起振時間 頻率穩(wěn)定度和占空比穩(wěn)定度決定 起振時間可由電路參數(shù)整定 穩(wěn)定度受振蕩器類型 溫度和電壓等參數(shù)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(tǒng)上電時提供復位信號，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷復位信號。

為可靠起見，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時才撤銷復位信號，以防電源開關(guān)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(xiàn)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(diào)整 RC 常數(shù)改變延時會令驅(qū)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(guān)  Ch可避免高頻諧波對電路的干擾。

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(tǒng)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。

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(tǒng)不穩(wěn)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(tǒng)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(wěn)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(tǒng)復位。

圖3   RC復位電路輸入-輸出特性

圖4  帶電壓監(jiān)控功能的復位電路

圖5   穩(wěn)定門檻電壓

圖6  實用的復位監(jiān)控電路

在此基礎上,增加延時電容和放電二極管構(gòu)成性能優(yōu)良的復位電路,如圖6所示。調(diào)節(jié)C1可調(diào)整延時時間,調(diào)節(jié)R1可調(diào)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。

圖7   帶電壓監(jiān)控功能的復位電路的輸入-輸出特性

2、電源監(jiān)控電路

上述的帶電壓監(jiān)控的復位電路又叫電源監(jiān)控電路 監(jiān)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(tǒng)；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(tǒng)；市面上有類似的集成產(chǎn)品，如PHILIPS半導體公司生產(chǎn)的MAX809、MAX810。

此類產(chǎn)品體積小、功耗低，而且可選門檻電壓。可保障系統(tǒng)在不同的異常條件下可靠地復位，防止系統(tǒng)失控。

圖8中的Rm和Sm實現(xiàn)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(chǎn)品MAX708。

圖8  集成復位監(jiān)控電路

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