Программа Сервисный Центр
0

Супервизор сброса дожидается стабилизации напряжения питания


Процесс включения питания встраиваемых систем не всегда протекает плавно. Это особенно справедливо в отношении приложений с батарейным питанием, поскольку при установке батареи на линии питания часто возникают звон и провалы напряжения (Рисунок 1). В изделиях, имеющих выключатель питания, дребезг его контактов при подаче питания также может нарушить чистоту напряжения. Цикл включения питания, подобный показанному на Рисунке 1, способен вызывать срабатывание подсистемы слежения за уровнем питания процессора (BOD – brown out detector). При этом процессор переходит в неопределенное состояние и требует, чтобы восстановлению его штатной работы предшествовал сброс. В условиях срабатывания BOD процессор часто «теряется». Супервизор, как правило, контролирует линию сброса процессора и не допускает срабатывания BOD. Традиционные схемы супервизоров удерживают процессор в состоянии сброса до тех пор, пока напряжение питания не достигло заданного уровня. Кроме того, они сбрасывают процессор, если напряжение падает ниже определенного значения. Однако уровни, при которых срабатывает супервизор, часто не соответствуют системным требованиям. Например, они могут быть ниже минимального рабочего напряжения процессора, или превышать требуемое рабочее напряжение системы. Изображенная на Рисунке 2 схема удерживает процессор в состоянии сброса, опираясь не на жестко заданные значения, а на текущий уровень стабилизации напряжения питания.

Супервизор сброса дожидается стабилизации напряжения питания
Рисунок 1.При установке батареи на линии питания часто возникают
звон и провалы напряжения.

В схеме используется компаратор TLV3491, выпускаемый компанией Texas Instruments. Микросхема потребляет ток порядка 1 мкА и может работать при напряжении питания от 1.8 до 5.5 В, что вполне соответствует требованиям приложений с питанием от батарей. Инвертирующий вход компаратора подключен к простому резистивному делителю. Сопротивления резисторов должны быть относительно высокими, чтобы не увеличивать потребляемую схемой мощность. К неинвертирующему входу подключена RC-цепочка, постоянная времени которой определяет величину регулируемой задержки включения. Когда вы включаете питание или вставляете батарею, низкий уровень напряжения на выходе компаратора удерживает процессор в состоянии сброса. Напряжение на неинвертирующем входе компаратора становится больше, чем на инвертирующем, только после полной стабилизации питания. Тогда уровень выходного напряжения компаратора меняется на высокий, и процессор получает возможность начать работу. Время стабилизации напряжения питания зависит от номиналов элементов RC-цепи. Использование в ней резисторов с низкими сопротивлениями не ухудшает характеристик схемы, так как после стабилизации питания ток через RC-цепь не течет. Выбором номиналов R1, C1, R2 и R3 вы можете гарантировать формирование надежного сигнала сброса процессора для любой заданной скорости нарастания напряжения питания VCC. Напряжения на входах компаратора описываются следующими соотношениями:

Супервизор сброса дожидается стабилизации напряжения питания

Супервизор сброса дожидается стабилизации напряжения питания

Супервизор сброса дожидается стабилизации напряжения питания
Рисунок 2.Эта схема сбрасывает процессор, основываясь на времени
стабилизации напряжения питания.

Для удержания процессора в состоянии сброса необходимо соблюдения условия V– > V+. Это означает, что должно выполняться неравенство

Супервизор сброса дожидается стабилизации напряжения питания

Решая неравенство относительно t, получаем

Супервизор сброса дожидается стабилизации напряжения питания

Используя последнее неравенство, вы можете рассчитать количество времени, которое процессор пребывает в состоянии сброса. Таким образом, даже если напряжение питания достигнет установившегося значения быстрее, вам все равно будет гарантирован надежный сброс. Смещенный в обратном направлении диод и резистор R4 образуют путь ускоренного разряда для конденсатора. Этот ускоренный разряд позволяет схеме быстрее реагировать на отрицательные выбросы напряжения питания, во время которых при нормальной работе системы может оказаться целесообразным сбросить процессор. С помощью резистора R4 вы можете настроить время реакции схемы на любые ожидаемые провалы напряжения питания. Удаление этого резистора ускоряет реакцию схемы на помехи по питанию, однако может привести к нежелательным сбросам процессора. При использовании компаратора TLV3491, имеющего выход с открытым стоком, на его выходе необходимо установить подтягивающий резистор. Возможно, потребуется также включить конденсатор на выходе компаратора, который будет сглаживать любые короткие импульсы, возникающие из-за быстрых переключений компаратора.

Супервизор сброса дожидается стабилизации напряжения питания
Рисунок 3.Схема на Рисунке 2 разрешает работу процессора после
полной стабилизации напряжения источника питания.

Потребляемый схемой на Рисунке 2 ток определяется собственным током компаратора, равным примерно 1 мкА, и током, идущим через делитель R2, R3. Схема стоит меньше, чем многие специализированные супервизоры сброса. Характеристики схемы иллюстрируются Рисунком 3. На Рисунке 3 показаны осциллограммы процессов, происходящих в схеме, снятые в тех же условиях установки батареи, при которых была получена осциллограмма на Рисунке 1. Верхняя кривая представляет напряжение на шине питания, а следующая – напряжение на неинвертирующем входе компаратора. Далее следует напряжение на инвертирующем входе, а самая нижняя кривая соответствует выходу компаратора, подключенному к входу сброса микроконтроллера. Вы можете ясно видеть, что схема удерживает процессор в состоянии сброса все время, пока происходит установление напряжения питания. Таким образом, характеристики схемы зависят не от каких-либо заданных уровней напряжения питания, а только от времени стабилизации.

 
 
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.
 
Обратная связь

Наши партнеры

 

Опросы

Есть ли справедливость в жизни?
Конечно есть, уверен!
Вроде как должна быть, но...
Затрудняюсь ответить...
Какая справедливость? О чем Вы?
Эх.., нет правды на свете!

 

Облако тегов

Требуется для просмотраFlash Player 9 или выше.

Показать все теги
 

Календарь публикаций

«    Июнь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
 
 

Архив новостей

Июнь 2017 (34)
Май 2017 (45)
Апрель 2017 (47)
Март 2017 (53)
Февраль 2017 (50)
Январь 2017 (42)
 
Наверх Сервисные мануалы Даташиты Ремонт LCD, ЖК телевизоров LG Samsung Скрипт программы "Сервисный центр"