当电源上电时,如果上升时间相对于POR时间常数比较缓慢时,此时采用分立式POR会产生另一个问题。处理器可能会在电源没有稳定之前就脱离复位态。为防止出现这个问题,R/C电路的时间常数需要增加。另外,有些具有内置POR的处理器制造商也建议,如果上电速度缓慢,要在复位输入端增加一个R/C (再加一个二极管,如下所述)。
如果电源在上电后遭遇一次干扰,R/C电路会将这个干扰滤掉,这样就阻止了复位的发生。而且,如果电源下跌,处理器复位引脚上的电压仍会高于其VIH,使复位无法产生。这种情况甚至有可能发生在电源跌至处理器最低保证工作电压以下的时候。这是因为复位引脚的VIH通常低于处理器的最低保证工作电压。如果电源被关掉然后又迅速打开又会引发另外一个问题―再次上电之前电容器可能没有足够的时间放电。
增加一个二极管(图4b),R/C电路有可能响应干扰,一旦有干扰出现,二极管会迅速对电容放电。干扰必须足够大才可将复位引脚上的电压拉低到VIL (最小)。此外,前面所提到的不含二极管R/C电路的问题仍会困扰该电路。不过,很多时候,二极管的确能够解决电源迅速关断-打开所产生的问题。
采用集成的POR在多数设备中能够解决多数问题,这种器件不会产生前面所述的那些问题。
使用处理器集成的POR也会产生一些困难。这种POR经常会遭遇精度差和较低电压下出现的一些问题。而且,许多内部POR被设定为只在上电时提供复位,而在电网欠压期间,电源电压的轻微跌落不会引发复位。有些制造商建议增加分立电路来适应这种情况。
最后,对于内部POR,在多组电源供电的系统中还会有另外的问题。例如,你可能会遭遇这样的问题,内部POR的延时适合于自身的处理器,但却不能适应上电更慢的外部电路(例如存储器)。这种情况下,解决方案之一是,采用一个同时监视处理器和外部电路电源,具有更长延迟时间的外部POR。
为产生电源失效信号,监控器的电源失效比较器监视未稳压的直流电压(或某些上游的稳定电压)。这个电压被送入调节器,并用来产生为处理器和监控电路供电的电源。未稳定电压会在调节器输出电压之前跌落,因为调节器的输出电容会维持其输出电压(图5)。因此,未稳定电压的跌落预示着调节器电压可能会发生跌落。检测这个跌落并中断处理器,使处理器在被复位之前进入掉电子程序,如果电源电压的跌幅足够大的话。
图5. MAX6342内的电源失效比较器通过监视未稳定直流电源的跌落,产生电源失效信号(PFO-bar)。
如果无法检测未稳定电压(或一个上游的稳定电压),处理器仍有可能收到一个电源即将失效的告警。提供欠压信号输出的监控器可已提供这个信号,当被监视电源电压跌落至某个略高于复位门限的电平时(例如高150mV)这个信号变为有效。因此,欠压信号可用来警告处理器,电源电压将有可能跌落到使POR产生复位的电平。此时,和电源失效比较器发出信号时一样,预见到POR将发出复位(由于电网欠压或电源失效),处理器备份重要数据。
MAX6741/MAX6744提供了一种独特的方法对两组电源进行排序。这些器件的工作原理是,首先让其中一路电源上电。然后,经过一定延迟后,发出power-OK信号使第二组电源脱离关端模式并开始上电。两组电源均完成上电并经历了另外一段时间延迟后,MAX6741/MAX6744撤销复位信号。
有些处理器要求两组电源在上电过程中彼此跟踪。对于这种要求,MAX5039/MAX5040能够将两组电压钳制在一起,从而实现跟踪,直到较低电压的一组电源到达其最终电压。在这一点,电压较高的电源被释放,并继续上升到其最终电压。
图6. 通过监视为两个处理器供电的电源,该电路使主处理器先于从处理器脱离复位状态。
对于图6中所示的MAX6392,第二个POR输出总是在第一个之后脱离复位。事实上,它脱离复位的时间,是由第一路复位输出撤销开始计算的。这样,图6电路迫使从处理器在主处理器已开始工作后才脱离复位。第二POR的延迟时间可通过增加电容来加以延长。
如果需要排序三个处理器,可以考虑DS1830。该器件内的三个POR分别工作于10ms、50ms和100ms的最短复位时间(从电源电压越过POR门限计起)。通过单一逻辑引脚可将这些复位时间倍增二或五倍。
上一篇:高可靠系统的电源电压监控和排序