Журнал РАДИОЛОЦМАН, февраль 2018
Для инициализации корректной работы микропроцессоров, микроконтроллеров и систем на кристалле (СнК) часто требуются импульсы сброса. Кроме того, ядро и периферия многих из этих устройств питаются от источников с разными напряжениями. При использовании нескольких источников питания необходимо включать их в определенной последовательности, чтобы не допустить зависания схемы в неизвестном состоянии или повреждения ее компонентов из-за возникновения непредусмотренных путей тока. Необходимо также контролировать напряжения, чтобы гарантировать, что устройство не выйдет из состояния сброса раньше, чем уровни всех напряжений достигнут рабочих значений.
В предыдущей статье [1] уже описывалась схема, выполняющая функцию сброса. К сожалению, эта схема имеет ряд ограничений. Например, она не может контролировать напряжение шины 3.3 В. Из-за того, что в качестве опорного используется напряжение шины 3.3 В, точность мониторинга шины 1.8 В очень невысока. Кроме того, задержка импульса сброса может не произойти, если изменить порядок включения на обратный, а импульсы сброса содержат помехи, способные создавать проблемы для СнК. И, наконец, если быстро выключить и снова включить питание, задержка импульса сброса может сформироваться неправильно.
 |
||
| Рисунок 1. | Эта схема формирует чистый импульс сброса для микропроцессора или СнК. |
|
В схеме на Рисунке 1 используется микросхема детектора напряжения питания, формирующая импульс сброса с четко определенной длительностью. Микросхема точно контролирует напряжения как на шине 3.3 В, так и на шине 1.8 В. Чтобы подобрать сопротивления резисторов R1 и R2 для установки порога, соответствующего различным напряжениям питания ядра, нужно воспользоваться следующей формулой:
где VTH – напряжение порога. Емкость конденсатора C1 можно подобрать для любой требуемой длительности импульса. Рассчитать необходимое значение емкости C1 можно с помощью формулы
где
t – требуемая задержка в секундах,
C1 – емкость в фарадах.
В двух других статьях [2, 3] описаны схемы управления последовательностью включения двух источников питания. Однако одной схеме для выполнения простых функций требуется очень много компонентов, а другой нужен микроконтроллер и соответствующие инструменты программирования и отладки. Более простая альтернатива реализует управление последовательностью включения с помощью двух микросхем детекторов напряжения (Рисунок 2). Эта схема полезна при выполнении работ по экспериментальному определению правильной последовательности включения напряжений. Для каждой шины питания нужно установить подходящие задержки, подобрав сопротивления резисторов R1 и R2. Обе микросхемы контролируют напряжения на RC-цепочках и вырабатывают импульсы сброса, когда напряжения на конденсаторах пересекают пороговые уровни.
|
||||||
| Рисунок 2. | Порядок включения двух источников питания задается задержками, определяемыми параметрами элементов R1 и C1. |
|||||
После того, как в результате экспериментов вы установили правильный порядок подключения шин питания, схему управления последовательностью можно реализовать на одной микросхеме (Рисунок 3). Использованный в этой схеме подход основан на том, что разрешение на включение следующего источника питания дается после подтверждения завершения процедуры запуска предыдущего. Схема также следит за шиной 5 В.
 |
||
| Рисунок 3. | Задержку включения второго источника относительно первого задает конденсатор C1. |
|
Для приложений, чувствительных к стоимости, можно разработать пассивную схему (Рисунок 4). Эта схема вполне работоспособна, хотя последовательность включения задается очень грубо, а напряжения не контролируются. В этом случае узел схемы блокируется низким уровнем сигнала «Питание в норме» на выходе с открытым стоком первого источника питания. Когда питание устанавливается, и выход с открытым стоком перестает шунтировать узел, конденсатор C1 начинает заряжаться через резистор R1, и через определенное время формируется сигнал, разрешающий работу второго источника. Длительность задержки зависит от выбора номиналов компонентов R1 и C1.
 |
||
| Рисунок 4. | Эту схему можно использовать в экспериментах по подбору длительностей задержек и порядка включения источников питания. |
|
Купить MAX6418 на РадиоЛоцман.Цены
